科學研究的面貌並不總是嚴肅的,它們有時有趣,有時奇怪,也有時讓人大呼離譜。本文將帶你回顧2024年那些讓人印象深刻的謎之研究。
蘑菇駕駛員
今年,蘑菇也當上了機械駕駛員。在下圖中,我們看到的滿地爬行的小機器人就是由杏鮑菇控制的——對,就是你平時吃的那種。
蘑菇菌絲機器人 | Robert Shepherd
這個長著五條腿的可動機械裝置內部生長著杏鮑菇的菌絲體。與神經系統相似,真菌菌絲也會產生生物電訊號,機械裝置能夠準確地捕捉這些電訊號,並用它來控制行走。如果用光照刺激菌絲,還能改變蘑菇機器人的行走模式[1]。
除了控制爬行機器人,杏鮑菇還可以開車 | Robert Shepherd
和純粹的機械裝置相比,“生物融合機器”能夠更敏銳地感知環境變化,並迅速做出反應。因此,研究者認為蘑菇機器人具有監測土壤環境等應用潛力。
牛肉米飯
只要腦洞夠大,米飯也能瘋狂長出血肉——而且還是牛肉。
牛肉長到了米飯上?| Yonsei University
這是韓國研究者今年發明的奇怪食物:在每一顆米粒的表面,都生長著一層實驗室培養的牛肉組織[2]。研究者用魚膠與生物酶製成的塗層覆蓋大米,在米粒表面“種”上牛的肌肉與脂肪細胞,然後再把它們放在培養基中培養數天,“牛肉大米”就做好了。
培養中的“牛肉大米” | Yonsei University
研究者這樣做,是為了探索低碳、低成本的食物生產新方式。據說,蒸熟的“牛肉米飯”味道不錯,吃起來有一點甜味和“堅果的香氣”。它的缺點是目前含肉量還有點少,只比普通米飯的蛋白質含量多了8%。
腳踩毒蛇
這可能是本年度最離譜的實驗:找來116條毒蛇,然後把它們踩上超過4萬腳。
腳踩毒蛇也是正經科學實驗 | João Miguel Alves-Nunes
這項研究來自一位巴西生物學家,它的目的是觀察毒蛇的攻擊行為[3]。研究發現,當地毒蛇美洲矛頭蝮(Bothrops jararaca)的攻擊慾望與諸多因素相關:在氣溫較高的白天,它們咬人的機率更大,個頭小的蛇比個頭大的更容易發起攻擊。在踩到蛇頭時,人被蛇咬的機率最大,而只踩到尾巴時,挨咬的風險就會低很多。研究者認為,這些資料能幫助衛生機構估計毒蛇咬傷的高風險地區和時段,以便合理分配醫療資源。
親自踩毒蛇的巴西生物學家João Miguel Alves-Nunes | Adriano Fellone
因為踩踏力度輕柔,並沒有毒蛇在此次實驗中受到傷害。在正式的實驗中,研究者也沒有遇到危險——不過,他的防護靴在另外一次響尾蛇實驗中不幸被咬穿。他因此身中蛇毒,不得不休了15天病假。
人皮機器人
本年度機器人研究的邪門巔峰是一張披著“人皮”的機器臉——更可怕的是,它還會衝你露出微笑。
笑一個 | Takeuchi et al.
這張機器臉上覆蓋的“皮膚”是用人類皮膚細胞在實驗室中培養而成的。受韌帶的啟發,研究者發明了一種新的方法,將這層人工皮膚服帖地固定到了基底材料上[4]。
研究的創新之處主要在於發明了一種新方法把皮膚固定到機器人臉上 | Takeuchi et al.
給機器人貼“人皮”,是為了讓它們外觀更接近人類,並且能夠做出各種與人類相似的表情。研究者認為,這樣能幫助類人機器人更好地與人類互動——但顯然,他們目前的成果還遠遠不夠成熟,只能達到把小朋友嚇哭的效果……
奶裡摻屎
為改善嬰兒健康,有研究者做出了大膽的決定:在孩子的第一口奶裡摻一點屎。
等等,你說你在奶裡摻了什麼?| 圖蟲創意
這是一項針對剖宮產嬰兒的菌群移植研究[5]。與順產嬰兒相比,這些孩子更難建立健康的腸道菌群,這可能會導致他們容易患上哮喘、消化道炎症等免疫相關疾病。研究者將含有3.5毫克母親糞便的液體混入母乳,並將混合液餵給了她們剛出生的嬰兒。
初步測試顯示,和安慰劑對照組相比,這種操作確實改善了嬰兒的腸道菌群組成。不過,它對孩子健康的作用還需要後續研究驗證。
研究者強調,菌群移植必須在嚴格檢測、排除有害病原體之後才能進行,因此任何人都不能在家裡效仿他們的做法。
人造絛蟲
哈佛大學研究者以豬肉絛蟲為靈感製造了一款迷你固定裝置。它能像真正的寄生蟲一樣,用鉤爪把自己牢牢地釘在人們的腸子上[6]。
以絛蟲為靈感的迷你尖刺固定器 | Harvard SEAS
這種迷你裝置利用不鏽鋼薄片與彈性聚合物加工而成,它非常小巧,重量僅有44毫克。只要輕輕施加壓力,它就能自動彈出尖刺,將自己牢牢釘在軟組織上。同時,它對組織造成的損傷很小。
“絛蟲固定器”釋放尖刺(慢動作) | Harvard SEAS
研究者為“絛蟲固定器”設想了很多用途,例如用它來釋放藥物,或者進行醫療監測。目前,這種裝置還處在最初的概念驗證階段。
奈米麵條
今年,來自倫敦大學學院的化學家製造出了史上最細的麵條:它的平均直徑僅有370奈米[7]。
這些“奈米麵條”只有在電子顯微鏡下才能看清 | Beatrice Britton, Adam Clancy
研究者將麵粉加入甲酸製成液體原料,然後利用靜電紡絲技術加工出了這些奈米纖維。原料中的甲酸在紡絲時揮發去除,剩下的細絲只由麵粉成分組成——因此研究者認為,它完全符合麵條的定義。
當然,這些超級細面不是為下鍋準備的。澱粉奈米纖維材料具有透氣和阻隔細菌的特性,在醫療上具有應用潛力。過去,這種材料要用純化澱粉才能製備,而改用普通麵粉製備可以降低成本、減少能源消耗。
貓尿為什麼那麼臭
今年,一項新研究解釋了噴到牆上的貓尿為什麼總是格外臭。又一個與人類進步毫不相關的謎題解開了。
和尿到貓砂盆中相比,噴到牆上和傢俱上的貓尿總是氣味更加慘烈 | Iwate University
貓尿氣味的關鍵在於其中一種名叫“Cauxin”的蛋白質。這是一種羧酸酯酶,它能在尿液中催化產生一種特殊的氨基酸。在自然降解之後,這種氨基酸就會變成氣味刺鼻的含硫化合物。
新研究發現,Cauxin蛋白還具有顯著降低貓尿表面張力的作用[8]。也就是說,有了這種蛋白質,貓尿就非常容易在各種物體表面塗抹均勻,用更大的表面積揮發臭味。
這種機制能幫助貓咪散佈氣味訊號——但顯然,每一個鏟屎官都不會喜歡它。
參考文獻
[1] https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adk8019
[2] https://www.cell.com/matter/abstract/S2590-2385(24)00016-X
[3] https://www.nature.com/articles/s41598-024-59416-6
[4] https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00335-7
[5] https://www.nature.com/articles/d41586-024-03449-4
[6] https://academic.oup.com/pnasnexus/article/3/12/pgae495/7913318
[7] https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/na/d4na00601a
[8] https://link.springer.com/article/10.1007/s10886-024-01490-1
作者:窗敲雨
編輯:Luna
封面圖來源:Robert Shepherd/ Yonsei University