老鼠屍體放冰箱？這位"搞笑諾貝爾獎"得主"真會玩"

（原標題：The Mysteries of Animal Movement A scientist』s unfettered curiosity leads him to investigate the physics at work in some very odd corners of the natural world.）

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圖示：美國喬治亞州喬治亞理工學院機械工程和生物學副教授胡立德研究動物運動相關的生物力學，比如蛇的爬行或青蛙舌頭的伸縮

數學家胡立德曾因為研究動物排尿時間而獲得了「搞笑諾貝爾獎」物理學獎。這位科學家獨闢蹊徑，研究的是睫毛、火蟻、水蜘蛛、馬尾、青蛙舌頭和蛇，這位科學家無拘無束的好奇心到了眾人的抨擊，也得到了很多人的支持。

胡立德在給他年幼兒子換尿布的時候，萌生了一個想法，並因此而贏得了「搞笑諾貝爾獎」(Ig Nobel prize)，這個獎項主要針對那些「乍看令人發笑，之後發人深省」的研究。

胡博士的兒子在胡博士的襯衫上整整尿了21秒鐘，對於成年人來說，這個時間很正常。但對於一個小嬰兒來說，似乎是很長的一段時間。

圖示：胡博士曾獲得2015年度「搞笑諾貝爾獎」，證明幾乎所有哺乳動物會在21秒內排空小便

他的妻子范佳(音譯)是U.P.S的一名營銷研究員和高級數據科學家，她養了一隻狗。在他們剛認識時，胡博士對范佳的狗如何把自己抖干感到好奇，所以他開始研究這個過程。

現在，他和兒子、女兒有時會在散步或跑步途中帶回某種動物的屍體。胡博士還在冰箱里為養的幾條蛇保存冷凍的老鼠。「我已經習以為常了。我的第一反應不是噁心，而是關心我們的冰箱里還有空間嗎?」他的妻子范博士說。

他還保存孩子的耳垢和牙齒，以及毛髮中的虱子和虱子卵。「我們有單獨的小瓶虱子和虱子卵，」范博士表示。

圖示：胡博士表示，像這隻綿羊一樣，哺乳動物睫毛的理想長度是眼球寬度的三分之一。

他的好奇心驅使他研究睫毛、火蟻、水蜘蛛、馬尾、青蛙舌頭和蛇。

胡博士是喬治亞理工學院研究動物的數學家。他看似古怪的工作雖招致了參議員的憤怒，但也得到了不少人的全力支持。

北卡羅來納州達勒姆陸軍研究辦公室項目經理塞繆爾·斯坦頓(Samuel C. Stanton)就是胡立德的持者之一，他資助了胡博士關於火蟻是液體還是固體的研究。

圖示：另一項研究表明，火蟻會不斷建立和斷開彼此的連接，這使得它們所組成的蟻團成了一種可以「自我修復」的材料。

斯坦頓並不認同胡立德的言論是輕率無禮。他認真地談到了投入軍隊資金的相關科學領域，包括非平衡信息物理、象徵性學習和控制、非線性波和框架。

斯坦頓說，「胡立德博士有一種不可思議的能力，能夠識別並追蹤那些隱藏在顯而易見事物中的科學問題」。

一位另闢蹊徑的博士

「應用數學家一直都很有趣，」胡博士最近在談到他的學術背景時說，儘管他們可能沒有他那麼有趣。但幾年前，他還曾在一場遊戲展上做過體操表演。

胡立德在馬里蘭州貝塞斯達(Bethesda)長大，當他還在讀高中的時候就發表了第一篇關於多孔金屬材料強度的論文，此外他還是西屋電氣科學獎(英特爾科學獎的前身)的半決賽選手，並贏得了獎項。

圖示：在胡博士的實驗室中，成群火蟻甚至可以像液體一樣流動。

這些成績幫助他以雙博士預科生的身份進入麻省理工學院學習。

胡立德在麻省理工學院的本科導師是數學家拉克斯銘亞南·馬哈德溫(Lakshminarayanan Mahadevan)，致力於用嚴謹的數學語言描述現實生活問題。

例如，馬哈德文曾研究過皺紋。當然他也因此獲得了「搞笑諾貝爾獎」。

隨後他留在麻省理工學院攻讀研究生學位，導師是地球物理學家約翰·布希(John Bush)。

當被問及胡立德在日常生活物理學的一些大膽嘗試時，布希說，「在科學領域，有一種玩鬧的感覺肯定是一件好事，尤其是對於更廣泛的受眾來說。」但是，他說，「瞄準愚蠢的問題並不是一個好策略，我知道他為此受到了很多批評。」

麻省理工學院學業結束之後，胡立德在紐約大學(New York University)的考蘭特學院(Courant Institute)進行研究工作。過了一段時間又搬到了喬治亞理工學院。

從螞蟻到自動裝配機器人

胡立德博士的研究看起來很有趣，但其中很大一部分是建立在動物如何運動的基礎上，從而為設計產品或系統的工程師提供更多靈感。

胡立德在《未來機器人》一書中強調動物運動提供的洞察力可以應用到工程，這是一種仿生設計。

圖示：「應用數學家一直都很有趣」

例如當巴西潘塔納爾(Pantanal)濕地泛濫時，火蟻會形成緊密交織的筏子，以至於水根本無法滲進蟻團。胡博士寫道，當他在實驗室里拿起這麼一堆東西時，感覺就像一堆沙拉蔬菜。

「火蟻筏子很有彈性，如果我把它壓縮，它就會回到原來的形狀。如果我把它拉開，它就會像披薩上的乳酪一樣伸展開來。」

他發現儘管蟻團的形狀大致保持不變，但螞蟻也在不停地移動。它們一直在斷開和建立聯繫，從本質上說，它們變成了一種「自我修復」的材料。

這個想法對許多工程應用很有吸引力，包括自我修復的混凝土和自動組裝成大型複雜結構的機器人。研究表明，大約10萬隻螞蟻可以形成一個球或一個塔，或者像液體一樣流動，這取決於施加在螞蟻身上的力。

胡立德和實驗室的學生還證明了蚊子在暴風雨中之所以不會被水滴砸中是因為它們太輕了，以至於被水滴攪動的空氣會把蚊子吹到一邊。這一發現可能適用於小型無人機。

他們還發現，哺乳動物睫毛的理想長度是眼球寬度的三分之一。這樣眼睛就有了合適的防風林，可以防止空氣吹乾眼球表面。根據這項研究，人造粘膜可以使用確定長度的人工睫毛。

那麼排尿時間呢?對於胡博士來說，一個成年人和一個嬰兒的排尿時間大致相同是沒有意義的。

在研究生帕特麗夏·楊(Patricia Yang)的幫助下，胡立德讓大學生們去亞特蘭大動物園統計所有動物的排尿時間。大多數哺乳動物的小便時長在10到30秒之間，平均為21秒。

關鍵在於尿道，這個從膀胱引出來的管道增強了重力的作用效果。即使狹窄的管道里的少量液體也會產生高壓，從而具有驚人的效果。

水從細管中倒入一個大木桶，其衝擊力甚至可以讓木桶裂開。胡博士說，這個被稱為「帕斯卡桶」的實驗如今可以用特百惠塑料容器來複制。

從生物學角度來看，尿道最有趣的地方在於，無論動物的大小(只要它的重量超過6磅半)，它的長度與直徑的比例基本保持不變。

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