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这些“不正经”的研究,却两度登上Nature杂志封面

中科幻彩一科学可视化大师  · 公众号  ·  · 2021-02-26 10:56

正文


你见过有人脖子上顶着马桶盖

上台领奖吗?

被称为科学怪咖,科学顽童

全美国最“浪费钱”的科学家

——胡立德就这么干过

理由是他的获奖研究和动物排尿有关。



在2016年美国发布的

“最浪费政府资金的20项科学研究名单”

胡立德的研究课题

在这个名单上 出现了三次

换句话说

他一个人贡献了美国最浪费钱的科研项目的 15 %


最浪费政府资金的20项科学研究名单

最浪费政府资金的20项科学研究名单(中文翻译版)


胡立德教授从小喜欢提各种奇奇怪怪的问题,长大后,他成为麻省理工大学数学博士,现任美国佐治亚理工学院机械工程与生物学系教授,研究的方向是生物力学。


他将科学研究回归于生活,秉着一颗童心、好奇心向生活发问,比如说 昆虫究竟是如何在水面行走的、小型水生昆虫又是如何爬上岸之类的。


这些看似微不足道的问题,却成为了他的重要研究,这两项研究,让他在26岁时就两度登上 Nature 杂志的封面。


胡教授登上Nature封面的两项研究成果


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胡教授的获奖经历也很丰富多彩


两次获得“搞笑诺贝尔奖”, 获奖研究分别为:

“哺乳动物21秒尿尿定律”

“为什么袋熊的大便是方形的”


三次获中国版“搞笑诺贝尔奖”,获奖研究分别为:

“蚊子为什么不会被雨滴砸死”

“苍蝇为什么总在搓手”

“猫怎么用舌头清洁身体”

你肯定很好奇这些沙雕课题到底都研究了些啥

接下来我们就走进胡教授匪夷所思的科学世界

Round 1

昆虫是怎么在水面上行走的?


大家都知道,水黾之所以能够站在水上,是因为水黾腿上浓密的毛可以在水面形成足够的表面张力,来支撑它们自己的体重。但是没有人知道,它们是如何在水上行走的?



于是,胡教授和合作者使用高速摄像机对水黾在水上行走进行了研究,并找到了背后的机制。原来,水黾是通过腿让水面变形,水面变形形成的凹面会把周围的水向后推,就像船桨一样。



后来胡立德和合作者利用该研究成果成功制造出一台机器水黾。


Round 2

蚊子为什么不会被雨滴砸死?


有一天,胡立德教授和儿子坐在门口看雨。儿子忽然啼哭起来,原来是有一只蚊子叮了他一下。胡教授一边心疼儿子一边困惑,蚊子为什么能在雨中存活?


按理说,一滴雨滴的重量能达到蚊子体重的50倍之多。蚊子在密集的雨滴中就好比与人在高速的车流中穿梭,随时被撞个头破血流才对。蚊子为何没有被雨砸死?


他百思不得其解,便决定将这个有趣的问题当做一项科学研究。



为了做这个实验,胡教授带领团队在实验室里喂了几个月的蚊子,并用高速摄像机拍下了雨滴砸蚊子的过程,最终找到了答案。


原来,蚊子运用的是以柔克刚的方法。当雨滴砸中的是翅膀时,蚊子就会向砸中的一侧倾斜50度,让水滴顺着翅膀滑走。



如果砸中身体,蚊子则不会抵抗,而是迅速随着水滴一起下落,在下落过程中,它会很快和雨滴侧向分离,恢复正常飞行。


这项看似无足轻重的研究,后来被工程师借鉴改良设计,让微型飞行器不易被雨滴或大风弄坏。有时候,轻的东西更安全。



Round 3

蜜蜂的毛多还是松鼠的毛多?


胡教授和他的团队测量了很多动物的毛发后发现,一只蜜蜂和一只松鼠都大约有300万根毛,并发现毛越多, 表面积越大,更多的灰尘、水滴、花粉就越容易藏在里面。



后来,医疗行业的工程师受胡教授这个研究的启发,设计了新型的“带毛”的药贴,这样就可以放更多的药在里面,帮助外伤的恢复。



Round4

猫是如何清洁自己的身体的?


猫每天会花3个小时用舌头把自己舔干净。胡教授团队进行了测量,人洗一次澡需要10升水,而 猫把自己舔干净只需要3勺唾液。


为什么猫用三勺唾液就可以把自己洗干净呢?如果你逆着摸猫的舌头,就会感觉很粗糙,这是因为猫舌头上有 290 个突起。



胡教授团队成员在高速摄像机下拍摄猫使用舌头的过程。猫舌头每舔一次,大概需要1秒钟。猫的舌头伸出去,然后像一个气球一样胀开,舌头上的290个突起会立起来。所以 猫舔毛,就像我们用梳子梳头发。







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