核心提示：科学是严肃的、严谨的、深奥的、神奇的，正如一年一度的诺贝尔奖颁奖。2011年10月，诺贝尔奖三大自然科学奖陆续揭晓。最先公布的生理学或医学奖由美国、法国、加拿大三位科学家获得，他们因在免疫学方面的发现而荣获此项桂冠。其中一半的奖金归于布鲁斯・博伊特勒和朱尔斯-霍夫曼，获奖理由是“先天免疫激活方面的发现”；另一半奖金归于拉尔夫・斯坦曼，获奖理由是“发现树突状细胞及其在获得性免疫中的作用”。物理学奖归属于美国、澳大利亚三位科学家索尔・珀尔马特、布莱恩・施密特和亚当・里斯，获奖理由是“通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀”。化学奖则花落以色列科学家达尼埃尔・谢赫特曼，获奖理由是“发现准晶体”。
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-48858.htm
而科学也是幽默的。同样是在2011年10月，在哈佛大学桑德斯剧院大礼堂，1200名观众共同见证“第21届搞笑诺贝尔奖颁奖仪式”。这种“搞笑”并非纯粹的无厘头，而是通过对首创精神和不同寻常研究的鼓励来激发人们对科学的兴趣。每一个奖项背后都不乏严肃的科学探索精神，让人们先发笑，后思孝。
2011诺贝尔生理学奖：解密免疫系统
10月3日，2011年诺贝尔生理学或医学奖尘埃落定。
美国科学家布鲁斯・博伊特勒、法国科学家朱尔斯・霍夫曼和加拿大科学家拉尔夫・斯坦曼因在免疫学领域的杰出贡献共同分享这一殊荣。
“他们发现了免疫应答的‘守门人’，革命性地改变人们对免疫系统的理解。”诺贝尔生理学或医学奖评审委员会如是评价。
两道防线
在北京生命科学研究所所长、美国科学院院士王晓东看来，“这个结果是众望所归，一点儿都不奇怪。应该是在今年最有希望获奖的前三个项目之中”。
那么，这三位科学家是如何解密免疫系统，从而得到评委会和业内专家一致认可的?
“在病原体与宿主长期的‘斗争’中，机体进化出了高度复杂和精细的免疫机制，包括天然免疫和获得性免疫。”曾在布鲁斯・博伊特勒实验室作博士后研究的北京大学生命科学学院教授蒋争凡说，“天然免疫是多细胞生物抵抗病原微生物感染的第一道屏障。”
1996年，朱尔斯・霍夫曼在果蝇中发现了由“Toll”基因编码的关键受体蛋白，这种蛋白可识别微生物并激活机体的天然免疫，打开免疫反应的第一步。
而布鲁斯・博伊特勒则把这种发现延伸到哺乳动物中。他的研究团队证明小鼠中存在一个和“Toll”类似的基因，所编码的受体蛋白同样能激活天然免疫。哺乳动物的天然免疫对于抵抗病原微生物的感染也至关重要。
当第一道免疫屏障被病原微生物冲破，那么机体第二道防线――获得性免疫将自觉发挥防御作用。
拉尔夫・斯坦曼发现的树突状细胞，在第二道防线中具有重要意义。这种细胞是免疫系统中的“卫兵”，能激活T细胞，并让白细胞识别、记忆并攻击入侵病原。
“一些目前用来治疗自身免疫疾病的新药和很多正在开发的免疫治疗癌症的药物，都利用了他们发现的这些机理和原理。”王晓东介绍说。
“诺贝尔”之心
2011年诺贝尔奖最大的遗憾无疑是拉尔夫・斯坦曼教授不能亲自去瑞典斯德哥尔摩领奖了。9月30日，诺奖颁布前三天，斯坦曼因胰腺癌去世。
斯坦曼对科学的执著，一直持续到生命的最后。
据洛克菲勒大学博士后孔晓飞介绍，在与癌症斗争的几年中，拉尔夫・斯坦曼甚至采用自己的肿瘤，培养出他自身的树突细胞。
“真心地为他骄傲和高兴!老头子有一颗‘诺贝尔’之心……对他的教诲，我会永远感激，也会学习他踏实地做学问和做人!”2009年，斯坦曼获得全美最高医学奖奥尔巴尼医学中心奖时，他的学生刘康在自己博客上写道。
孔晓飞因工作关系常和斯坦曼接触。他介绍，在树突状细胞发现后的十几年里，斯坦曼一直是一个人在进行着分离、纯化、功能研究。直到上世纪90年代后期，树突细胞才火起来。
将科学视为自己的生命，也是博伊特勒的人生轨迹。
“他的胆子非常之大，当时为了研究这个项目，把实验室所有的其他题目全部停掉。”王晓东如此评价曾经共事过的博伊特勒。
博伊特勒的执著和对科学的痴迷，蒋争凡也深有感受：“他这项工作持续了近10年，非常艰苦。最后连霍华德・休斯医学研究所都不愿继续资助了。可他就认准这个方向，甚至实验室最后一台测序仪都是自掏腰包购买的。”
作为诺贝尔奖分享者，也是博伊特勒好友的霍夫曼，同样把科研当成自己的生命。为人谦和、不拘小节，也是他们共同的特质。
2011诺贝尔物理学奖：破解宇宙命运之谜
10月4日，瑞典皇家科学院宣布，将2011年诺贝尔物理学奖授予索尔・珀尔马特、布莱恩・施密特和亚当・里斯三位科学家。
“过去认为在万有引力的作用下，宇宙是在减速膨胀。而他们的发现颠覆了这一观点，并且证明了暗能量的存在。”中科院院士、天体物理学家陈建生说，为此，世界各国开始着手暗能量的理论和观测研究，我国也相继启动了“973”项目等相关研究和大型光学望远镜的建设。
虽然目前仍不清楚暗能量的物理本质，但对该问题的研究，陈建生认为“很可能是未来基础物理学发展的突破口”。
暗能量的发现
2006年，邵逸夫天文奖曾颁发给同样的三位科学家及其发现。担任该奖评审委员会主席的陈建生认为，宇宙的加速膨胀是一个惊人的重大发现，获得诺贝尔奖也在意料之中。
“这项研究已成为科学前沿问题，世界各国都非常关注，是一个可以跟爱因斯坦相对论相比拟的新领域。”中科院院士、中科院理论物理所所长吴岳良说。
“在地球上抛一个苹果上去，其上升的速度不可能越来越大，但在宇宙尺度上，确实是这样的现象。”中科院理论物理所研究员李淼解释说，宇宙中存在一种具有负压强的物质形态，它可以解释天体正在以越来越快的速度远离我们，这类物质被称为暗能量。
理论物理学计算表明，如果用暗能量解释宇宙的加速膨胀，那么宇宙的73％左右由暗能量构成，22％是暗物质，而可通过常人直觉和经典理论描述、印证的物质只占4％多一点。
因此，2011年诺贝尔物理学奖的发现，向人类揭露了一个近96％的成分仍然未知的宇宙。
国家天文台研究员陈学雷说，宇宙加速膨胀的结果公布之后，仍有少数学者怀疑超新星的观测或数据分析有错误。但13年来，人们又陆续观测了几百颗超新星。“虽然还存在一些疑点，但数据经过许多天文学家反复验证，迄今并未发现大问题。”
物理学家也提出了一些假说：如果宇宙持续膨胀，那么宇宙最终将变成无比寒冷的世界。
对此，陈建生解释说，宇宙膨胀的结果是物质被稀释掉，而暗能量不稀释，到最后单位体积内的物质几乎就没有了。不过，“尽管宇宙
在膨胀，但地球所在的太阳系内部并不膨胀，地球不会因为宇宙膨胀而死亡”。
“宇宙目前有137亿年的历史，如果全宇宙要变得寒冷无比，还需要四五百亿年以上。”李淼说。
由于很难发现超新星，许多天文学家起初对超新星观测研究持悲观态度。
值得注意的是，29岁的珀尔马特在接手负责超新星观测工作时，正是项目进行到最困难的时期：他们未取得任何成果，连一颗超新星都没能发现，而与澳大利亚人的合作也到期结束了。
项目是否还能进行下去?
珀尔马特所在的美国加州大学伯克利分校以及美国的资助机构在认真评估后，决定继续予以资助。因工作专注，珀尔马特被认为是可以挽救这一项目的人选。他们最终得到了经费，工作才得以继续进行。
“为了对发现的候选超新星进行后续观测，珀尔马特会给全世界各处天文台的望远镜负责人打电话，恳求正在使用望远镜的人帮助他进行观测。”陈学雷说。
在陈学雷看来，施密特和里斯等人能够凭借自己的研究积累，在激烈的竞争中一举冲入研究最前沿，其能力和敏锐令人钦佩。但更值得思索和借鉴的，是珀尔马特等人的顽强坚持。
重大创新的科研常常有很大的风险，很难保证完全实现计划的成果。对此，陈学雷认为：“作为研究者，要有信心和勇气在困难时坚持下去，而美国的资助机构能够宽容失败，看出这一项目的科学价值和团队人员的能力，也是非常有眼光的。这恐怕值得我们深思。”
2011诺贝尔化学奖：“准科学家”发现的准晶体
以色列科学家达尼埃尔・谢赫特曼因发现准晶体，独享2011年诺贝尔化学奖。
诺奖评选委员会给出的获奖理由是，谢赫特曼在29年前首次在电子显微镜中观察到一种“反常理”的现象――当时所观察的铝合金中的原子，是以一种不重复的非周期性对称有序方式排列的，而按照当时的理论，具有此种原子排列方式的固体物质是不存在的。
这次发现，在当时引起极大争议。为维护自己的发现，谢赫特曼被迫离开当时的研究小组，但这一发现从根本上改变了科学家对固体物质结构的认知。
令人着迷的准晶体
准晶体是自然界固体物质中的“另类”，它不具备晶格周期性，却显现长程有序性。
在晶体结构中不允许出现5次和6次以上的旋转对称性，这是被写进教科书的国际学术界主流观点，一百多年来没有人去怀疑它的正确性。
早在十九世纪，德国科学家就总结并通过数学严格证明，为了满足晶体的平移对称性，晶体只能出现n=1、2、3、4、6等五种旋转对称轴，不可能出现n=5和n>6次的对称轴。
传统的晶体学理论断言，由于受到晶体平移周期性的限制，五次旋转对称是不存在的。
然而挑战来自谢赫特曼的一次无意发现。29年前，41岁的谢赫特曼正在美国霍普金斯大学从事航空用高强度铝合金研究工作。
1982年4月8日的早上，一幅违反自然定律的图像出现在谢赫特曼的电子显微镜中：快速冷却的A14Mn合金中出现了一种新的相，其电子衍射斑具有明显的五次对称性，但并无平移周期性。
该模式曾被认为是不可能的，就像不能单纯用六角形制造足球，因为同时需要五角形和六角形。
科学界对准晶体的理解和描述，需要借助数学，同时从中世纪阿拉伯风格马赛克镶嵌装饰艺术中汲取灵感。
被数学家称为非周期性“镶嵌”帮助科学家理解了准晶体在原子水平的特征，比如在西班牙阿尔罕布拉宫和伊朗Darb-iImam神殿中发现的中世纪伊斯兰镶嵌艺术，这些镶嵌模式是规则的――它们遵循数学法则――但它们从不重复自己。
勇敢挑战权威的“准科学家”
当30年前谢赫特曼发现“准晶体”时，他面对的是来自主流科学界、权威人物的质疑和嘲笑，因为当时大多数人都认为，“准晶体”违背科学界常识。
“当我告诉人们，我发现了准晶体的时候，所有人都取笑我。”谢赫特曼在一份声明中说。1982年，41岁的谢赫特曼正在美国霍普金斯大学从事研究工作。
“的确，那时候的人们压根不会接受那种晶体的存在。”美国化学协会主席纳西・杰克逊说，“因为他们认为这违反自然界‘规则’。”
发现“准晶体”后，谢赫特曼花费了好几个月的时间，试图说服他的同事，但没人认同他的观点。不仅如此，他还被要求离开他所在的研究小组。无奈之下，谢赫特曼只有返回以色列，在那里，他的一个朋友愿意帮助他，将“准晶体”的有关研究成果公开发表。
最开始，这篇论文也没能逃脱被拒绝的命运。1984年，论文终于得以发表，也立即在化学界引发轩然大波。一些化学界权威站出来，公开质疑谢赫特曼的发现，其中包括著名化学家、两届诺奖得主鲍林。
“他(鲍林)公开说：达尼埃尔・谢赫特曼是在胡言乱语，没有什么准晶体，只有‘准科学家’。”谢赫特曼后来说。
近30年后，勇敢质疑“常识”的谢赫特曼终于获得全世界最权威的科学认可。“谢赫特曼的发现是科学界最伟大的发现之一，勇敢挑战了当时的权威体系。”纳西・杰克逊说。
2011搞笑诺贝尔奖：先发笑，后思考
与麻省理工学院(MIT)的恶作剧传统相比，同处马萨诸塞州剑桥的哈佛学生通常一本正经，往往是MIT学生调侃嬉戏的对象。
但每年有一次，调侃的指挥棒握在哈佛人手中，而且声势更大，那就是IgNobel颁奖(搞笑诺贝尔)典礼，尽管门票高达40美元一张甚至更贵，每次活动还是座无虚席。参加活动的，除了哈佛与麻省理工学院的学生外，也有不少波士顿地区各个市镇的市民，一个老Ig迷，年年必到，他说，“搞笑让我们热爱科学”。
活动开始，主持人上台的第一句话，富有夸大的效果。这位身着哈佛医学院医生服装的主持人，上台提醒大家，“请安静，现在提醒大家一个重要问题”，然后卖了一下关子，“……我们这个剧院的某些地方可能被细菌覆盖”!倒是主席台上准备颁奖的几位真的诺奖获得者，还有一个戴上了高帽子，颇让人好笑。
IgNobel的传统是由真正的诺贝尔奖得主颁奖。得奖者可以解释他的成就及其应用。但时间超过一分钟，抱着布偶的甜普小姐就会大叫：“请停下吧，烦死了。”
诺贝尔奖颁奖礼时会向瑞典王室致敬，但IgNobel奖则是向瑞典传统食品――肉丸致敬。而向台上掷纸飞机也是该奖的传统。全场一共有两次仍飞机的“法定”时间。获得诺奖的物理学教授罗伊・格劳伯作为官方“扫帚保管员”，负责清扫台上的纸飞机。
IgNobel奖每年都有不同的奖杯。今年的奖杯像个木棋盘，估计很适合敲打做科研时发木的脑袋。
搞笑诺贝尔医学将：尿急千万不能憋，影响认知!
尿意和认知之间会有什么关
系?今年搞笑诺贝尔医学奖的得主们愣是把这两样在旁人看来毫无关联的事物扯在了一起，并当真研究出了一些名堂。
布朗大学神经学教授彼得・斯奈德和他的同伴们，搞清了人在憋尿时认知能力会发生什么样的变化。虽然研究内容匪夷所思，但是研究过程却不含糊。整个实验过程有医学专家监督，有伦理委员会审查，还有被试者签署的同意书。
研究人员找来8位健康的志愿者，在测试开始前，对每个人在没有尿意的正常状态下，测试他们的认知能力水平(比如操作能力、注意力和工作记忆力等)。实验开始后，每隔15分钟，被试者要饮用250毫升水。每次喝水之前要对自己的“尿意”和“痛感”程度由弱到强分别打出0到100的分数。同时，每隔1小时，研究人员还要测量一次被试者的认知水平变化。
实验发现，随着喝水量的增加和憋尿时间的延长，尿意和痛感也在增长。当人进入“极度的尿意”，注意力和工作记忆功能都有严重的下降。由此，尿意影响的很可能是大脑进行“决策”时的速度。
研究人员还将这次的结果与以前关于疲劳和酒精对认知能力影响的研究进行对比，发现“极度的尿意”、“疲劳”(24小时剥夺睡眠)、“酒精”(血液酒精浓度0.05％)，这三种情况对于人们注意力所产生的负面影响几乎相同；而对于工作记忆力，“极度的尿意”的影响甚至超过疲劳和酒精。
看来，这项研究的对象虽然登不上大雅之堂，但是结果却很实用。至少交通管理部门应该重视起来，在高速路旁多设立一些厕所，供内急者避免尴尬。另外，家长也要提醒那些在课堂上怕错过上课，内容或是害羞的小朋友，憋尿事倍功半，还是快去厕所解决吧!
搞笑诺贝尔化学奖：强力芥末报警器
用力摇?上4个闹钟?直接撤被子?
这些叫醒服务虽然高效，但是却稍显暴力。文明人要用文明人的办法!
今年，一款芥末报警器，用一种体面却毫不手软的叫醒方式，摘得了搞笑诺贝尔化学奖的桂冠。这项发明由日本“香味市场协会”理事长田岛幸信等7人完成。
为了找到能够使人从熟睡中猛醒的气味，研究小组试验过上百种气味，包括腐鸡蛋散发的恶臭。但这种以硫化氢为主的气体令人难以接受。所以最终确定了芥末。
吃芥末的感受，大家应该都记忆犹新，一大口芥末入嘴后，那种“催人泪下”的酣畅感受。而这正是研究小组想要的效果。利用芥末中最具刺激性的异硫氰酸烯丙酯，小组成员做出了芥末报警器，当火灾等报警器启动时，它会喷射出浓度极高的芥末气味。效果也不负众望。14个被试者中有13人在2分钟内就叫醒了，用时最短的人，仅用了不到10秒钟。
芥末报警器虽然获得的是搞笑诺贝尔奖，但是它获奖理由却一点不搞笑，“为火灾以及其他紧急情况下，让熟睡中的听觉障碍者也能警觉。”这样的设计甚至让人感到一股巨大的暖流。
搞笑诺灭尔数学将：预言世界末日，悠着点!
这个奖项的获奖者比较多，是多位世界末日预言家们，由于他们的研究领域比较分散，赘述可能有些困难，在此只能做个简要介绍。
桃乐丝・马丁是一名家庭主妇，她自称通过“自动书写”和外星人取得联系，并预言1954年12月21日世界毁于洪水，但当天晚上她老公在床上呼呼大睡；帕特・罗伯特森经常出现在电视节目上传播福音，他曾在1980年时在电视节目中预言，1982年底世界会受到一场审判；伊丽莎白・克莱尔・先知是新纪元运动的一个国际信仰组织CUT的领袖，她预言1990年4月23日将爆发一场核战争，害得不少人为躲避灾难辞职、欠债，结果在这个时间过后，她“坑爹”地表示这只是次演习，真正的灾难还在后面；韩国人李章林预言1992年10月28日将会有大事发生，最终酿成多人自杀惨剧，结果自然是他被韩国检方以欺诈罪起诉；乌干达女祭司克莱多尼娅・毛琳达，预言世界将在世纪之交时毁灭，只有在圣母马利亚留下的讯息中才能找到救赎之道，当然2000年早已和平度过，但由于她引起的后果严重，其名字也已写入国际通缉名单；最后一位是牧师哈罗德・坎普因，他预言耶稣基督可能会在1994年9月6日重返人间，结果未能言中。现在他患上了严重中风，语言能力受到影响，恐怕再也无法“预言”了。
搞笑诺贝尔生理学奖：“打哈欠”不会传染
“打哈欠会传染”，这个说法相信很多人都听过。但是，有没有想过验证它的真伪呢?托红腿象龟的福，人们终于知道了答案，那就是“打哈欠不会传染”。
通过研究这种行动缓慢、思维也不那么迅捷的动物，奥地利维也纳大学认知生物学系的安娜・威尔金森和她的同伴们荣登今年搞笑诺贝尔生理学奖的宝座。
安娜和同伴们饲养了7只还处于幼年期的小红腿象龟。她们花费6个月的时间，把其中一只名叫亚历山德拉的小雌龟训练成“巴浦洛夫龟”。当小山德拉看到红色方块时，就会做出张嘴仰头的吃东西动作。而在其他龟看来，这套动作就像是在打哈欠。
有了这名会假装打哈欠的小演员，试验就可以开始了。安娜将小山德拉和其余不明就里的小龟用一个透明格挡隔开，当假装打哈欠的桥段开始后，安娜开始记录其余小龟打哈欠的次数。
为了确保试验的真实性，安娜还另外设置了2个对照组，3组试验每天都在相同的时间进行，并且每组试验都重复3次。经过反复的试验，以及改进试验内容，安娜最终发现，那些没有被训练的小龟，并不会受到训练有素的小演员的影响。它们依旧按照自己的步调生活，比如，装成一个“石像”，半天一动不动，任凭小山德拉在一旁辛苦作秀。
如果头脑并不发达的红腿象龟都不会受到打哈欠传染的影响，那么这至少证明了动物打哈欠不是一种固定反应。所以“打哈欠会传染”的说法就是不成立的。
安娜认为，人类有时出现的打哈欠会传染的现象，原因可能涉及到更复杂的社会或者认知学范畴，而这些并不在她此次的研究计划之内。
搞笑诺贝尔生物学奖：甲虫怎能和酒瓶交配?
这项研究的全名为：发现不同种类的甲虫会和不同种类的澳洲啤酒瓶交配。
听起来匪夷所思?在颁奖典礼现场，获奖的达瑞尔・戈威尼和大卫・润茨这两位老人表示，他们花费了23年的时间进行此项研究，顿时让人肃然起敬了。他们甚至“委屈”地表示，自己明明从很久前就开始研究了，但直到今年才终于接到组委会电话。
其实，类似的研究也不是没有，这两位被选中的最主要原因是，他们的研究精确到了特定种类的虫子偏爱选择特定种类的瓶子。
难道这其中的原因是甲虫爱喝酒?非也。这就得从宝石甲虫的习性说起。这种甲虫的雄虫通常会在离地面1～2米的高度，在一定的区域内盘旋，寻找没有飞翔能力的大号雌虫，当发现目标时，雄虫就会飞身扑下，在地面上完成交配。
而啤酒瓶子是棕色的，还闪闪发光，看起来与雌性甲虫的翅鞘非常相似，更要命的是啤酒瓶子上有一些微小的突起，它们能像雌性甲虫的翅鞘那样反射光线，让酒瓶看起来格外像雌虫。研究人员为此还做了个简单的实验，在甲虫出没的空地上布置了4个瓶子，在30分钟内，有2个瓶引来了6只雄性甲虫。
科学家们在研究之余还担心，虽然这在我们看来非常有趣，但对于甲虫而言可能会造成它们无法留下后代，从而影响生存。
搞笑诺贝尔物理学奖：为何扔铁饼晕而扔链球不晕?
老实说这是个好问题，虽然很多喜爱观看田径体育赛事的人从没想到过它。但是以上这几位研究者，认真进行了“为何铁饼运动员会头晕而链球运动员则不会”的研究，深刻论述了个中差别。
好了，搞笑到此为止。这篇论文并非论述这两项运动的差距，它发表于2000年3月的《耳鼻喉科学》杂志，题目是《铁饼运动员之所以头晕是与旋转所产生的晕动病有关》，作者是法国南锡大学附属医院耳鼻咽喉科的五位医生：菲利普・佩林、赛瑞尔・佩罗特、多米尼克・戴维特尔纳、布鲁诺・拉加鲁和赫尔曼・金玛。
晕动病是晕车、晕船、晕机的总称，常指乘坐交通工具时，人体内耳前庭平衡感受器受到过度运动刺激，前庭器官产生过量生物电，影响神经中枢导致的症候群。他们的研究证明了除了交通工具，还有别的因索引发晕动病。其实他们关注的重点在于内耳前庭平衡。
这篇文章提到，他们观看了众多铁饼和链球运动员的录像慢动作，确定了视觉参照物体，观察头部运动以及其他肢体运动的轨迹。同时，他们还请链球的运动员进行抛铁饼的运动。论文的结论是：由足底传来的力的头部运动容易导致晕车。
事实上，世界各国前庭平衡医学专家都致力于晕动病的防治研究，不过收效甚微，因为这不是真正的疾病，是敏感机体对超限刺激的应急反应。因此也不存在真正意义上的根治或治愈措施，现有的各种防治方法都是暂时缓解症状或延缓它的发生。
也就是说，这项研究的价值在于，他们提出了从足部传来力，导致头部运动的情况下，更容易导致晕动病。