電擊活蟬演奏卡農,這是我今年聽過最抽象的音樂
科學技術的發展日新月異,而和正經科研突破一同發展的,還有科學家們奇特的迷惑行爲。2025年就快要過去了,本文將帶你回顧這一年裏那些讓人印象深刻的謎之研究。
蟬鳴卡農
筑波大學研究者創造出了2025年最詭異的樂器:一隻被電擊的活蟬[1]。
蟬:我做錯了什麼 | Yuga Tsukuda et al.
研究者從雄性油蟬的背部插入電極,然後通過電刺激肌肉的方法人爲控制了這些昆蟲的發聲。在實驗中,他們通過改變電刺激信號的電壓和頻率,成功控制了雄蟬發聲器官(鼓膜)的振動,由此產生了各種音調高低不同的聲音。
利用這種方法,研究者甚至還嘗試控制活蟬演奏了一曲帕赫貝爾的卡農。(友情提示:視頻非常吵鬧,請不要調大音量。)
視頻中研究者展示了控制活蟬演奏的音樂,但效果非常一言難盡…… | Yuga Tsukuda et al./ New Scientist
研究者表示,在緊急情況下,人們或許可以把蟬做成播放警報的輔助通信工具。“活蟬揚聲器”可能比純粹的機械更加節能、耐用和靈活,但這詭異的音效實在有點毛骨悚然……
泳池炸彈
如何跳水才能砸出最大的水花?來自佐治亞理工學院的流體力學研究者對此展開了一本正經的分析[2]。
馬努跳水(Manu)是新西蘭毛利人的一種傳統活動,它的規則與我們平時看到的跳水比賽完全相反,人們必須濺出最高、最大的水花才能獲勝。
砸出超大水花其實也非常需要技巧 | Bradford
研究者發現,這項化身“泳池炸彈”的奇怪運動其實很有技術含量。要想砸出最高的水花,人們需要屁股朝下,以大約45°角的摺疊姿勢入水,然後再在準確的時機下迅速展開身體。這種跳水動作可以在水下製造較大的氣體空腔,並在空腔收縮塌陷後形成高高濺起的沃辛頓射流。
化身“泳池炸彈”的標準姿勢 | P. Rohilla et al/Interface Focus 2025
利用這些技巧,熟練的馬努跳水者可以濺起高達10米的水花,場面堪稱壯觀。當然,你並不能到公共泳池裏去練習它們(
蚊子嘴妙用
一組加拿大研究者找到了蚊子嘴的新用途:3D打印[3]。
用蚊子嘴3D打印?| Changhong Cao et al. 2025
研究者將雌性蚊子的口器徹底消毒並剝去外層,塗上一層光固化樹脂,然後再切掉兩端,就得到了一根中空的“微型針管”。接下來,他們就把蚊子嘴針管連接到3D打印機上,用它擠出凝膠材料,打印了一系列精細的微型結構。
蚊子嘴能順利擠出3D生物打印使用的凝膠墨水,並且能夠實現約20μm的打印分辨率。它意外地不算特別脆弱,在壞掉之前大約可以使用9-14天。| Changhong Cao et al. 2025
在過去,製造如此纖細的打印噴頭需要用玻璃管拉絲的方法,不僅操作困難而且針管很容易斷裂。相比之下,直接利用蚊子嘴就要簡便得多。研究者認爲,“蚊子嘴3D打印”未來或許還可以用來製造結構精細的人造器官。
炫彩多肉
常見的景天科多肉盆栽如今有了炫彩夜光款。在吸收了室內燈光或陽光的能量之後,這些多肉植物就能在黑夜中發出均勻明亮的光,發光時間最長可達2個小時。
夜光多肉 | Liu et al., Matter (2025)
這些怪東西是一項來自華南農業大學的科研成果[4]。研究者把微米級粒徑的無機發光材料做成懸浮液,然後將它注射到了多肉植物的葉片中。結果,這些發光顆粒均勻地分佈到了多肉葉片的細胞間隙當中,發光效果竟然相當不錯。
研究者在多肉葉片中注入發光材料 | Liu et al., Matter (2025)
在10天的觀察期內,“夜光多肉”沒有出現明顯的枯萎跡象。研究者認爲,這些植物或許能夠用於夜間照明。他們甚至還將56棵夜光多肉排成了一面發光牆,利用它們的發光足以看到近處的物體,甚至還能閱讀文字。
細胞裏的大象
把大象塞進冰箱不算什麼,今年科學家的新成果是把一隻迷你“大象”塞進細胞。
一組斯洛文尼亞研究者挑戰了在離體活細胞中進行3D打印,他們成功地在細胞內部打印出了一隻長約10微米的微縮大象模型[5]。
在活的海拉細胞中打印一隻迷你大象 | Maruˇsa Mur et al.
爲了做到這一點,研究者首先要將一小滴液態光固化材料注射到細胞內部,然後再用聚焦的激光束照射材料,讓它固化成需要的形狀。操作完成後,大約有一半的細胞可以存活下來,並繼續生長繁殖。
打印微型大象並沒有什麼用,不過研究者認爲,這種在細胞內製造新結構的技術有不少應用潛力。未來它或許可以用於細胞標記,說不定還能對細胞功能進行操控。
節儉咖啡
賓夕法尼亞大學的幾位物理學家發現了新的省錢訣竅。利用他們的方法,可以用比以往更少的咖啡豆沖泡出風味依然濃郁的咖啡——只不過,一旦失手你可能就得承擔燙傷的風險。
喝咖啡也能喝出論文 | Ernest Park
在一番嚴肅的流體力學分析之後,研究者指出提高手衝咖啡萃取效率的關鍵是把手衝壺儘量舉高——比如說,讓它比濾杯高出50釐米。在保持水流平穩、連續的前提下,從高處倒水可以帶來更強的衝擊,這能讓研磨咖啡像雪崩一樣迅速散開,與熱水更充分地混合。
實驗顯示,這種方法可以節省5%-10%的咖啡豆,同時保持咖啡溶出物濃度不變[6]。在氣候變化、咖啡豆越來越貴的今天,這或許確實值得一試。
老鼠VR眼鏡
2025年,VR設備的風已經吹到了齧齒動物界。來自康奈爾大學的研究者爲實驗小鼠量身定製了一副專用的VR眼鏡,下面就是老鼠戴VR眼鏡感受虛擬現實的樣子:
老鼠也要體驗虛擬世界 | Cornell University
這副迷你VR眼鏡利用小型圓形顯示器和短焦距菲涅爾透鏡製成[7]。使用它時,需要讓小鼠頭部固定,並且腳踩在可以滾動的球形跑步機上,這樣就能模擬出在虛擬空間中四處走動的樣子。
老鼠VR眼鏡可以替代傳統的實體迷宮,用於各種與空間相關的腦科學實驗。它也比傳統的屏幕投影更有真實感。
蝙蝠俠效應
如何能讓人們更樂於助人?意大利心理學家給出了意想不到的解決方案:在現場放一個蝙蝠俠[8]。
有時候,搞科研也可以是在地鐵上演蝙蝠俠 | Francesco Pagnini el al.
他們在米蘭地鐵進行的實地測試顯示,當打扮成蝙蝠俠模樣的人走進車廂時,乘客更有可能給假扮成孕婦的女性實驗員讓座。在沒有蝙蝠俠的時候,有乘客讓座的概率爲37.66%,而當蝙蝠俠存在時,讓座概率上升到了67.21%,效果看起來相當顯著。
蝙蝠俠只是默默地站在一邊,沒有和孕婦或乘客產生任何互動,但他卻成功增加了人們的親社會行爲。研究者認爲,這種效應的關鍵並不在於蝙蝠俠本身,而在於引入了打破常規的意外事件。蝙蝠俠的意外出現或許讓人們更加關注周圍環境,更容易意識到有人需要幫助。
參考文獻
[1] https://arxiv.org/pdf/2504.16459
[2] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsfs.2024.0056
[3] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw9953
[4] https://www.cell.com/matter/abstract/S2590-2385(25)00413-8
[5] https://arxiv.org/pdf/2506.13232
[6] https://pubs.aip.org/aip/pof/article-abstract/37/4/043332/3342795/Pour-over-coffee-Mixing-by-a-water-jet-impinging
[7] https://www.nature.com/articles/s41592-024-02540-y
[8] https://www.nature.com/articles/s44184-025-00171-5
作者:窗敲雨
編輯:Luna
封面圖來源:Yuga Tsukuda et al.
Guokr
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