來源：SME科技故事
你見過有人脖子上頂著馬桶蓋上台領獎的嗎？
有一位當下的科學家、高校的教授就這麽乾過。
理由只是因為他的獲獎研究跟動物的排尿時間有關。
他就是被看作科學怪咖、科學頑童的華裔科學家胡立德。
究竟有多會玩？教生物、搞生物研究的他竟然從沒正經學過生物。
喜歡在散步或跑步途中帶回某種動物的屍體放進冰箱。
在實驗室養過蚊子、蛇、蜘蛛等各種小動物等，做各種無厘頭的搞笑研究。
此外，他還喜歡光著腳丫、連續翻著多個跟頭上台講演。
可就憑著玩鬧的心，他26歲時就兩度登上了《自然》雜誌的封面。
他不僅獲得了搞笑諾獎，也給了未來的科技發展提供更多新的方向和靈感。
他顛覆著普通人對科學家的刻板印象，告訴我們科學原來也能如此好玩。
那些從生活中細微處找到的“不正經”的研究，也正以新奇方式詮釋著科學的真諦......
胡立德，一個從小就愛提各種奇怪問題的“問題製造機”。
長大後，他考進了麻省理工學院的數學系，師從數學家馬哈德萬。
這位真·馬哈老師，曾因研究弄皺床單之類的問題，獲得了搞笑諾貝爾獎。
也正是他徹底點燃了胡立德的好奇心，讓他無畏地走上了玩樂謀科學的“歧途”。
求學期間，他認真學習數學、物理、流體力學等高深嚴謹的理論。
但這樣做的目的是為了掌握工具，以便回答他平日裡發現的好玩的“問題”。
比如說昆蟲究竟是如何在水面行走的、小型水生昆蟲又是如何爬上岸之類的。
雖說看起來微不足道，但它們的背後可是隱藏著複雜的力學機制。
因為這兩項研究，他先後登上了《自然》雜誌的封面。
如今，他是喬治亞理工學院機械工程與生物學系的副教授，儘管從未上過正統的生物課。
不過，他第一次被大眾熟知還是因為他揭開了蚊子在雨中不死之謎。
實驗的靈感來自我們生活中再普通不過的經歷了。
一個暴雨的日子，他抱著3個月大的兒子坐在屋門口發呆。
突然兒子呱的哭了起來，原來有隻蚊子飛過來咬了他的耳朵。
他一邊心疼兒子，一邊開始思考蚊子怎麽沒被雨滴砸死？
這樣的現象可能也有人注意到過，但很少人像胡立德那樣認真地去思考。
按理來說，一滴雨滴的重量能達到蚊子體重的50倍之多。
蚊子在密集的雨滴中就好比與人在高速的車流中穿梭，隨時被撞個頭破血流才對。
那麽，它是如何在雨中生存下來的呢？
他百思不得其解，便決定將這個有趣的問題當做一項科學研究。
一開始，胡立德專挑下雨的時候，帶著學生野外研究蚊子。
結果他們不光計劃泡湯，還統統被雨淋成了落湯雞。
而且他們每個人還被蚊子叮得渾身是包，搞得落魄不堪。
但這也更加堅定了他們研究的決心，轉而在實驗室養起了蚊子。
說是養蚊子，其實就是將手伸進裝滿蚊子的實驗盒裡，任其吸血。
等蚊子吸夠了血後，他們才將手從裡面拿出來。
只是這些蚊子還總是從實驗室偷跑出來，害得整棟樓的人叫苦連天。
由於胡立德的實驗室是全系裡唯一研究活的動物。
所以大家都知道是從他們這裡跑出動物來的。
之前研究蛇爬行機制的時候就有些蛇偷跑出來，搞得人心惶惶。
他們也抱怨過胡立德真是貪玩過頭了，卻也很是無奈。
胡立德也只好一面帶著歉意，一面繼續想方設法解決實驗中遇到的難題。
讓數米外的雨滴擊中蚊子並不難。只需一個透明容器中，用水槍模擬雨滴就行。
難的是如何才能最精準地捕捉到蚊子對抗雨滴的瞬間。
為此，他在蚊子飛行高度的上方設定了一道“雷射封鎖線”。
當雨滴穿過雷射線時，便觸發高速相機開始以每秒4000幀的速度拍攝。
秉承著嚴謹的科學精神，他們還得精準地拍攝1000次，並從中挑選出最精準的一張。
聽起來好像很簡單，但捕捉和分析這樣的照片需要極大的耐心。
足足一個月後，他們才終於揭開了蚊子的不死之謎。
原來當蚊子在被水滴砸中時，會迅速變換高難度的動作來緩和衝擊力。
比如砸中翅膀時，蚊子會微微地向水滴一側傾斜50度，讓水滴順著翅膀滑走。
但如果正中身體的話，蚊子則選擇不“抵抗”策略，並快速隨著水滴一同下落。
此時蚊子，就像我們坐過山車時一樣，內心是崩潰的。
儘管沒被撞死，但如果跟著雨滴落到地面上，重力也足以將它摔死。
巧妙之處就在於蚊子體表有大量的疏水細毛，並不會真的和水滴融為一體。
下落時，它還能自由地調整姿勢，很快就能和雨滴側向分離，恢復正常飛行。
當一隻蚊子遇見一顆龐大的雨滴，它會施展出自己以柔克剛的太極功夫。
能有這樣的好身手，也是因為蚊子的體重太輕導致的。
這也是為什麽我們不能讓雨滴砸死蚊子來泄憤。
他們將這一發現撰寫成了論文《蚊子因體重較輕而在雨滴的碰撞中得以生存》，並發表在《美國科學院院刊》。
類似這樣充滿創意的研究，在胡立德的實驗室可謂是司空見慣。
但這也絕不是信手拈來，往往有著嚴密的動物實驗和數學模型來支撐。
這些趣味十足卻不乏真理的研究，大多來自於他生活中細微的發現。
比如女兒一出生，他就發現女兒的眼睫毛長長的。
迷人的同時，也給了他一個研究靈感，動物的睫毛到底有什麽奧秘呢？
他便帶領學生們奔向博物館，測量各種動物標本的眼睛和睫毛，以此來模擬研究。
研究發現，無論是哪種哺乳動物，平均的睫毛長度都約是眼睛長度的1/3。
又比如他在幫妻子遛狗時，突然對狗如何輕鬆地將自己抖乾感到好奇。
所以，他開始研究這個過程，並得出了體型越小的動物、甩水的能力越快的結論。
此外，哺乳動物甩水時能給身上的水施加10-70倍重力加速度。
還有一次，胡立德在教兒子學會如何自己尿尿時，詫異地發現兒子排尿的時間竟和自己如此接近。
可明明自己的體型是兒子近10倍，怎麽尿尿的時間是一樣呢？其他哺乳動物又是怎樣的呢？
拋開所有的尷尬，他帶著學生去動物園拍攝老鼠、蝙蝠、山羊、大象等16種哺乳動物的排尿過程。
此外，他們還從網絡上搜刮了有關美洲豹、熊貓、大猩猩、犀牛、斑馬、麋鹿等動物排尿影片，用於研究。
通過流體動力學建模分析，他發現動物的尿道其實像一根虹吸管，尿道越長，排水越快。
大型動物的尿道變長，幫助它們很快排尿，以此避免在排尿過程中被其他動物攻擊。
對於體重超過3公斤的哺乳動物來說，不管其體型大小，其尿道的比例、長度和直徑都大致相同。
而且它們尿尿的時間大約保持在21秒左右，最多誤差不超過13秒，幾乎視為是恆定時間。
儘管有點搞笑，但也算是是生物界中前所未有的奇特發現。
誰能想象數噸重的大象居然跟不到10斤的小貓，是擁有一樣的尿尿時間。
他將這樣好玩的研究寫成論文，並於2014年發表在《美國國家科學院院刊》。
他也因此獲得了2015年搞笑諾貝爾獎，也就有了他戴著馬桶套上台的一幕。
在好奇心的驅使下，他還做了關於水蜘蛛、馬尾、青蛙舌頭和蛇等動物運動的研究。
每當有人問他最近在研究什麽的時候，他總是能蹦出一個出乎意料的答案。
據他回憶道，每當他在會上談論自己研究時，台下總會有人一直捧腹大笑。
似乎從他腦袋裡想出來的問題沒有最好玩的，只會更好玩。
當然，他也從不會為了追求所謂的好玩而去刻意去找荒誕的問題來研究。
而是生活激發了他的好奇心，讓他發自內心地想要去找尋這個答案。
當有人問他這些古怪搞笑的研究有什麽用時，他也只能霸氣地回答：“只要夠酷，總會有用的”。
畢竟要是一個科學家抱著很強的功利心去研究的話，也背離了科學的初心，很難出好的成果。
話雖如此，但很多人還是質疑這些搞笑的研究有人願意支持嗎？
當然有，而且相信世界各地都有像胡立德一樣，做著有趣研究的科學家。
不過，他無拘無束的研究也引發了許多人的抨擊。
就有某些美國媒體將他評為“最浪費資源的科學家”。
對此，胡立德不但沒有惱羞成怒，還常借此幽默地指責功利主義者對科學本質的誤解和扭曲。
因為這些看似無意義的基礎科學研究，正推動著人類的進步，有著無窮的價值。
別的不說，單是胡立德這些好玩的成果就給工程師設計出人造物體或系統提供了方向。
比如蚊子雨中不死的原理正運用在新型的無人機，以此讓機器作業時能躲避障礙物。
而根據睫毛與眼睛的比例，幫人類製作出一定長度的人工睫毛。
動物的21秒排尿定律則可用於醫學、獸醫學等領域。
要說更“有用”的話，就不得不提胡立德關於巴西潘塔納爾濕地火蟻的研究。
他發現當火蟻遭受洪水侵襲時，就會緊密地交織成一團。
這就好似形成了一塊木筏，洪水無法破壞它們。
如果將它們往水裡壓一點，它們還會恢復到原來分散的形狀。
根據施加的不同外力，這群火蟻軍團會不停地打破和形成連接。
從某種程度來說，它們就像是一種“可自行修複”的物質。
如果研究透徹其原理的話，就能用在可自行修複的混凝土，以及能自行組裝成大型複雜結構的機器人等。
想象一下，如果成功的話，那該有多酷炫。
但胡立德開始做火蟻研究時從未想過這一點。
儘管科學研究始終是件嚴肅的事情，但能往其中增添些輕鬆搞笑的氣氛，何樂而不為呢？
相信好奇的目光能看到的，會比他所期望看到的東西更多。
*參考資料
Mosquitoes don't let the rain get them downHigh-speed video reveals how flying pests remain airborne when raindrops strike.Helen Thompson05 June 2012
Yang, Patricia J.; Pham, Jonathan; Choo, Jerome; Hu, David L. Duration of urination does not change with body size. PNAS. 2014, 111 (33). doi:10.1073/pnas.1402289111 （英語）.
果殼專訪：胡立德“只要足夠酷，總會有用的”。
科學頑童胡立德. — (南方人物周刊). 2015-06-05 [2015-12-09].
編輯：嶽靚
審核：管晶晶
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