В конце прошлой недели состоялось вручение Игнобелевских премий 2023 года, присужденных за открытия, которые «заставляют сначала засмеяться, а потом задуматься».
Премию в области химии и геологии получил ученый и популяризатор науки из Лестерского университета Ян Заласевич (Jan Zalasiewicz), известный как один из авторов концепции антропоцена. Он опубликовал в журнале The Paleontological Association Newsletter эссе о том, зачем ученые облизывают камни. «Облизывание камня, конечно же, является частью арсенала надежных и проверенных методов геологов и палеонтологов, используемых в полевых условиях. Смачивание поверхности позволяет четко выделить текстуры окаменелостей и минералов, а не потеряться в размытии пересекающихся микроотражений и микропреломлений, исходящих от сухой поверхности», — пишет он. Заласевич указывает, что пробовать на вкус камни стал один из отцов научной геологии итальянец Джованни Ардуино (1714–1795). Результаты своих наблюдений и размышлений Ардуино излагал в письмах профессору Антонио Валлиснери из Падуанского университета. В 1760 году Валлиснери опубликовал эти письма, а шведский минералог Иоганн Якоб Фербер, который осознал значение исследований Ардуино, перевел наиболее важные фрагменты этой работы на немецкий язык. Описывая конкретные минералы, Ардуино нередко упоминает их вкусовые качества. Один образец, по его словам, «как только его кладут на язык, горит, как огонь, и оставляет привкус, столь же горький и мочевой; когда его выплевывают, он оставляет некоторую сладость». Другой минерал «имеет кисло-пряный вкус; едкий, да, но с некоторой приятностью, которую я не могу описать, как кислинку вина».
Премия в области литературы присуждена коллективу ученых из Франции, Великобритании, Малайзии и Финляндии «за изучение ощущений, которые испытывают люди, когда повторяют одно слово много, много, много, много, много, много, много раз». Соответствующее исследование было опубликовано ими в 2020 году в журнале Memory. Ученых интересовало явление, известное под названием «жамевю», когда человек внезапно чувствует, что хорошо знакомый ему объект кажется совершенно неизвестным или необычным, как бы увиденным в первый раз. Они предположили, что «жамевю» можно спровоцировать, если человек будет многократно повторять одно и то же слово. В проведенных ими экспериментах такое ощущение действительно возникало примерно у двух третей участников. Для появление «жамевю» нужно было повторять слово не менее минуты или же как минимум тридцать раз.
Лауреаты премии в области машиностроения предложили использовать мертвых пауков в качестве деталей роботизированных устройств. В реализованной ими модели пауки служат захватами для размыкания контактов на макетной плате электронного устройства. Новое направление в инженерии, связанное с применением биологических материалов, исследователи называют «некробиотикой». Они полагают, что этот метод может быть использован для создания биоразлагаемых захватов для очень маленьких объектов. «Мы понимаем, что многих людей отталкивает вид паука, но с инженерной точки зрения механизм движения паука очень интересен», — сказала Фэй Яп, инженер-механик из Университета Райса. В 2019 году ученые нашли в своей лаборатории мертвого паука, который лежал с поджатыми ногами. Задаваясь вопросом, почему пауки всегда умирают с ногами в таком положении, Яп и ее коллеги выяснили, что у пауков есть гидравлическая система, которая управляет их конечностями. «У пауков нет антагонистических пар мышц, таких как бицепсы и трицепсы у людей, — объясняет Фэй Яп. — У них есть только мышцы-сгибатели, которые позволяют их ногам сгибаться внутрь, а разгибаются конечности за счет гидравлического давления. Когда пауки умирают, они теряют способность активно управлять этой гидравлической системой. Вот почему их ноги скручиваются. Тогда мы подумали: "О, это очень интересно". Мы хотели найти способ использовать этот механизм».
Чтобы создать свой захват, исследователи воткнули иглу во внутренние клапаны в гидравлической камере паука, создали уплотнение с помощью суперклея и прикрепили к другому концу шприц. Вдувая небольшое количество воздуха через шприц, ученые могли сгибать и разгибать ноги мертвого паука. Мертвые пауки могли набрать более 130 % собственного веса и выдержать 1000 циклов сгибания-разгибания. Без какого-либо внешнего покрытия тела пауков оставались функциональными только в течение двух дней, потому что обезвоживание делало их суставы ломкими. Исследователи экспериментировали с покрытием из пчелиного воска и обнаружили, что оно может замедлить процесс обезвоживания.
Ученые считают, что механизмы с мертвыми пауками найдут применение не только в микроэлектронике. «Поскольку некробиотический захват обладает способностями к управляемости и маскировке, мы предполагаем, что сможем использовать его в полевых научных исследованиях, — говорит Фэй Яп. — Например, для отлова и сбора мелких насекомых и других живых особей, не повреждая их». Будущие исследования могут включать в себя изучение различных защитных покрытий, эксперименты с движением каждой ноги по отдельности и изучение разных видов, таких как более мелкие пауки и скорпионы. Удостоенное премии исследование опубликовано в журнале Advanced Science в прошлом году.
Премию в области общественного здравоохранения получил Пак Сын Мин за изобретение «монтируемой туалетной системы для персонализированного мониторинга здоровья посредством анализа выделений». Устройство, ставшее известным как «Стэнфордский туалет», представляет собой высокотехнологичный унитаз, снабженный датчиками для анализа мочи и кала. Для оценки образцов кала применяется система компьютерного зрения с использованием технологии машинного обучения. Производительность устройства, по словам его создателя, «сравнима с работой обученного медицинского персонала». Унитаз идентифицирует пользователей по отпечатку пальца или индивидуальным особенностям заднего прохода. Полученные данные хранятся на зашифрованном облачном сервере. Пак Сын Мин и его коллеги рассказали о своей разработке и опытах ее использования в журналах Nature Biomedical Engineering, Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology, NPJ Digital Medicine и Science Translational Medicine.
Изучение нейрокогнитивных особенностей людей, способных с легкостью произносить слова и фразы задом наперед, принесло команде ученых из Аргентины, Испании, Колумбии, Чили, Китая и США премию в области коммуникации. Сначала ученые обратили внимание на аргентинский жаргон лунфардо и жаргон, распространенный в городе Ла-Лагуна (Канарские острова), в которых многие испанские слова произносятся с перестановкой слогов. Например, вместо слова «песо» на лунфардо говорят «сопе», а жители Ла-Лагуны, говоря приятелю «добрый вечер», скажет не «буэнас ночес», а «насбуэ чесно». Затем они заинтересовались случаями, когда человек ставит в обратном порядки уже не слоги, а звуки, например, вместо «банан» говорит «нанаб».
Исследователям удалось найти двух выдающихся мастеров обратной речи. Один из них, 43-летний инженер-системотехник, рассказал, что обнаружил у себя способность с легкостью произносить слова задом наперед в 14 лет и с тех пор регулярно делает это для собственного удовольствия. Причем, переворачивая целые предложения он может по желанию менять порядок слов на обратный или же оставлять его без изменения, то есть из фразы «Мама мыла раму» он способен получить и «Амам алым умар» и «Умар алым амам». Второй участник, 50-летний фотограф, обладает той же способностью как минимум с 8 лет. У обоих участников родственники не могут легкостью переворачивать слова за одним исключением: это может делать 19-летняя дочь фотографа, но тесты показали, что она все-таки уступает в мастерстве отцу.
Исследователи выяснили, что оба участника не только легко произносят слова задом наперед, но и значительно быстрее по сравнению с контрольной группой распознают слова, буквы которых записаны в обратном порядке. Отмечено также, что наилучших результатов в произнесении и чтении они достигают, если имеют дело с реальными словами, а не с псевдословами, составленными из произвольного набора буква. Ученые выявили ряд деталей строения мозга, отличающих этих двух людей. Работа была опубликована в журнале Scientific Reports.
Премия по медицине вручена ученым из Калифорнийского университета в Ирвайне под руководством Кристины Фам (Christine Pham) «за использование трупов для исследования того, одинаково ли количество волос в каждой из двух ноздрей человека». Интерес к волосам в носу ученые объясняют тем, что при очаговой алопеции пациенты в случае отсутствия волос в носу страдают от повышенной аллергии, инфекций верхних дыхательных путей и сухости. Однако до сих пор не было описано, сколько волос в носу должно быть в норме. Чтобы ответить на этот вопрос, авторы работы подсчитали носовые волосы у двадцати трупов из морга медицинской школы своего университета. Исследование показало, что в левой ноздре в среднем 120 волосков, а в правой — 112. Но статистически значимой разница между количеством волос в двух ноздрях не является, так что можно посчитать, что их в обеих ноздрях поровну. Длина же носовых волос составляет от 0,81 до 1,035 сантиметра. Исследование опубликовал Journal of The American Academy of Dermatology.
Японские исследователи Хомеи Миясита и Хироми Накамура получили премию в области наук о питании за изучение вопроса о том, как электрифицированные палочки для еды и соломинки для питья могут влиять на вкус еды. В работе 2011 года они экспериментально доказали, что при помощи стимуляции языка электрическим током можно изменять вкусовые ощущения, например, заставляя пищу казаться более соленой. По словам ученых, это может помочь снизить потребление соли.
За прошедшие годы Хомеи Миясита не утратил интереса к передаче вкусовых ощущений средствами техники и год назад представил созданный им экран, который можно лизать, ощущая вкус показываемой на экране еды. Устройство под названием Taste the TV (TTTV) использует десять ароматических баллончиков, которые распыляются в разном соотношении, чтобы передать вкус определенной пищи. Жидкости распыляются на пленку, которая вытягивается на плоский дисплей, чтобы зритель мог ее лизнуть.
Премию в области образования получила группа исследователей, изучавших скуку учителей и учеников. Работу «Скука порождает скуку: выборочное исследование влияния скуки учителя на скуку и мотивацию учеников» опубликовал British Journal of Educational Psychology в 2020 году, два года спустя в том же журнале появилось продолжение исследования под названием «Всё, что будет скучно, будет скучно: простое ожидание скуки усугубляет ее появление на лекциях». В исследовании 2020 года приняли участие 437 студентов бакалавриата и 17 их преподавателей. Все они в течение двух недель вели дневник, куда записывали свои впечатления от занятий. Анализ этих данных показал, что ощущение скуки учителей усиливало чувство скуки у учеников, что, в свою очередь, снижало их учебную мотивацию.
Американские психологи Стэнли Милгрэм (Stanley Milgram), Леонард Бикман (Leonard Bickman) и Лоуренс Берковиц (Lawrence Berkowitz) получили премию по психологии за работу 1969 года, в которой определяли, сколько прохожих остановится, чтобы посмотреть вверх, если увидит других смотрящих вверх людей. Эксперименты проходили на оживленной городской улице и показали, что по мере увеличения размера стимулирующей группы большая часть прохожих перенимала ее поведение, то есть останавливалась и начинала смотреть на находящееся рядом здание.
Наконец, премию по физике получил коллектив под руководством Бийето Фернандеса Кастро (Bieito Fernández Castro) из Саутгемптонского университета за работу «Интенсивное перемешивание верхних слоев океана из-за больших скоплений нерестящихся рыб» (Nature Geoscience, 2022). В 2018 году ученые оценивали турбулентность океанских вод у северного побережья Испании в течение 14 дней и обнаружили, что ночью она усиливается в 10–100 раз. Как им удалось установить, причиной этого были косяки анчоусов, поднимающиеся к поверхности для нереста. «Наши результаты показывают, что турбулентность, обусловленная биологическими факторами, может быть высокоэффективным перемешивающим агентом, и требуют пересмотра ее воздействия на продуктивные районы верхних слоев океана», — заключают авторы исследования.