趣味奖项背后的实用价值
一项简单的涂装方法赢得了分量不轻的荣誉。2025年9月18日,在波士顿大学,一组日本研究人员因发现给奶牛画上醒目的黑白条纹可使苍蝇停落次数减少约一半,获得搞笑诺贝尔生物学奖。搞笑诺贝尔奖由《不可能的研究年鉴》杂志于1991年创立,旨在表彰那些先令人发笑、继而引人深思的研究。颁奖现场也颇合这一气氛:领奖时,团队成员挥舞着假苍蝇,研究人员小岛智树则亮出一件斑马纹衬衫,赢得观众欢呼。
这项研究提出了一种成本低、无需使用农药的思路,有望应对畜牧业中一个顽固难题。厩蝇和虻等吸血蝇会造成疼痛、开放性伤口和应激反应,影响奶牛增重和产奶量,有时还会引发需要治疗的感染。许多农场依赖化学杀虫剂和驱虫剂,但害虫抗药性日益令人担忧。研究人员把黑色奶牛变成“斑马”,发现它们被叮咬的次数减少、状态也更平静。这表明,这种方法既符合动物福利目标,也可能减少化学药剂的使用。
在针对日本黑毛和牛的田间试验中,身上画有白色条纹的奶牛,腿部和身体上的苍蝇停落数量比未涂装的奶牛少了一半。它们甩头、跺腿等驱蝇行为也更少。黑色被毛上画黑条纹则没有效果,这说明起作用的是视觉因素,而非颜料的气味。这些发现也回应了关于斑马条纹及昆虫视觉机制的长期讨论。对日本而言,这一奖项延续了亮眼纪录:该国研究人员连续第19年至少获得一项搞笑诺贝尔奖。本届颁奖礼共颁发了科学与艺术领域的十项奖项。
为什么要把奶牛画成斑马
生物学家世世代代都在探讨斑马条纹的作用。一种主流观点认为,条纹有助于驱赶吸血蝇。昆虫依靠多种信号寻找宿主,包括气味、体热、运动、形状、颜色以及表面对偏振光的反射方式。高对比度条纹会同时干扰其中多种线索,让苍蝇更难锁定目标并停落。
黑白色块对光线的反射方式不同,会在极短距离内改变偏振状态。苍蝇的视觉系统依靠光流和偏振的快速变化来判断速度与距离,这种闪烁会扰乱其接近和停落过程。皮下肌肉的细微运动还会使条纹变成明暗交替、不断变化的视觉图案。结果是,苍蝇难以解读这个移动目标。
条纹为何会让苍蝇眼花
苍蝇通过复眼观察世界,尤其擅长感知运动和图案。当苍蝇接近一个颜色均匀的表面时,光流平稳,停落过程也较为直接。条纹会把这种平稳的光流切分为明暗相间的带状区域,使每一条带的视觉运动与相邻条带相冲突。如果条纹还令偏振状态快速变化,整个视觉场景就会失去连贯性,昆虫的停落运动程序也可能因此失灵。这与奶牛研究的一项核心发现相符:深色被毛上的白条纹会改变视觉场景,而黑底黑条纹不会。
实验过程
研究团队以日本黑毛和牛为研究对象,这一品种常用于生产和牛肉。他们让每头奶牛依次接受三种处理:用水性颜料和胶带在深色被毛上画白条纹;在同样的深色被毛上画黑条纹,以排除颜料气味和操作过程的影响;以及不涂颜料。观察人员统计奶牛身体和腿部的苍蝇停落数量,并记录甩头、甩尾、跺腿等驱蝇行为。团队还在第二个放牧季重复了实验,以确认效果能否持续。
白色条纹带来了明显变化。与未涂装的奶牛相比,身上有条纹的奶牛吸引的苍蝇约少50%,用于防御的时间也更短。黑色条纹没有任何改善,这支持了视觉图案而非颜料气味发挥作用的解释。不过,颜料几天内就会褪去,因此研究人员指出,若要在试验场之外使用,还需要更持久的方法。
消息传开后,日本农户开始尝试更耐久且对动物安全的涂层,甚至通过漂白被毛来制作条纹。田间报告显示,奶牛对这些处理耐受良好,没有出现不良影响。实际操作方案仍在完善中,包括多久补涂一次,以及如何给大群牛只操作。
在日本农业与食品产业技术综合研究机构(NARO)工作的研究人员小岛智树表示,这项研究始于一名养牛户就吸血昆虫问题寻求帮助。一档关于斑马条纹的电视节目,让团队萌生了在奶牛身上测试视觉伪装的想法。
在颁奖礼上,小岛还谈到了项目背后的支持者。
我们感谢同事、朋友和家人的支持。
他补充说,这份认可将推动团队继续研究,让这种方法更适合农场实际使用。
这项奖项将激励我们的团队继续努力。
动物福利与苍蝇带来的损失
厩蝇和虻给奶牛带来的不只是烦扰。它们会刺穿皮肤、吸食血液,留下疼痛的肿包。应激和伤口可能引发感染、减少采食并打乱休息。一个养殖季下来,这可能导致增重和产奶量下降。行业估算显示,吸血蝇每年给美国养牛业造成约22亿美元损失,其中包括产出减少和治疗费用。
养殖户会采用多种防治措施,例如杀虫耳标、泼浇式药剂、喷雾、诱捕器和畜舍风扇。每种工具都有局限。大量使用化学药剂可能加剧抗药性,也会带来环境和工人安全方面的担忧。视觉驱避提供了另一种手段。如果条纹能减少苍蝇停落,奶牛被叮咬的次数就会减少,从而有望降低对化学药剂的需求、减轻应激。状态更平静的奶牛能把更多时间用于采食和休息,伤口也更容易愈合。
一些和牛农场在苍蝇最活跃的季节会减少放牧,因为害虫压力较大。若能减少户外叮咬,养殖户的安排就更灵活,也有助于实现动物福利目标。在牧场和围栏中都能发挥作用的条纹,也会让饲养人员受益,因为成群的苍蝇会骚扰人类,并在不同表面之间传播病原体。
这种方法能否大规模用于农场
早期研究使用的水性颜料几天内就会褪去,因此耐久性和人工投入是主要障碍。给整群奶牛涂装需要时间,雨水、泥浆和梳理都会破坏条纹。日本养殖户已试用更耐用且对动物安全的配方,也尝试漂白被毛来制作更持久的白色条纹。还有一些人尝试用模板和滚筒,在日常管理奶牛时加快涂装速度。
条纹的具体样式也值得研究。试验采用的是深色被毛上的竖向白条纹。条纹的宽度、间距和方向,可能会影响不同蝇种或不同光照条件下的效果。被毛颜色较浅的品种,可能需要画深色条纹以形成足够强的反差。不同地区和季节的试验将有助于确定最佳方案,以及简单的模板能否实现大部分效果。
成本主要取决于人工。材料价格低廉。如果条纹能减少感染并降低杀虫剂处理需求,那么对中小型牛群而言,这种方法可能更划算。大型养殖场则可在赶牛通道设置机械喷涂设备或涂装站,提高可行性。即使只在苍蝇活跃的高峰月份部分采用,也可能带来帮助。
小岛表示,这种方法有望减少农药使用,缓解对环境中抗药性问题的担忧。其思路是增加一道视觉屏障,让农场减少化学药剂的使用,而不是取代所有其他工具。这与综合害虫管理理念一致,即通过多种措施协同取得更好的效果。
轻松有趣的颁奖礼,严肃认真的科学
搞笑诺贝尔奖以欢乐和好奇心著称。诺贝尔奖得主为获奖者颁奖,观众则会投掷纸飞机。每年的颁奖礼都有一个趣味主题,本届还上演了一出以消化过程为线索的迷你歌剧。获奖者会得到一份诙谐的纪念品,并受到课堂和实验室的广泛关注;许多看似古怪的想法,正是在这样的关注中发展成真正的进步。
该奖项创办人用一句话概括了其宗旨,也很适合斑马纹奶牛和爱吃披萨的蜥蜴。
每一位搞笑诺贝尔奖得主都做了一件先让人发笑、然后引人思考的事。
这项奶牛研究与其他一些不同寻常却富有启发性的研究一同登台。以下是其中几项亮点:
- 测试在食物中添加特氟龙,能否在不增加热量的情况下增加食物分量。
- 确定卡乔佩佩意面酱从什么时候开始结块,以及如何让它保持顺滑。
- 发现多哥的彩虹蜥蜴偏爱四种奶酪披萨胜过其他配料。
- 证明母亲食用大蒜后,母乳会带有蒜味,而婴儿通常能够接受。
- 测量饮料能否帮助人更流利地说外语,并以荷兰语作为测试对象。
- 研究酒精对蝙蝠的影响,包括对其飞行和回声定位能力的影响。
- 记录一片指甲在35年间的生长情况。
- 从设计角度探讨气味难闻的鞋子如何影响人们使用鞋架的体验。
要点
- 日本研究人员因在奶牛身上画白色条纹以驱赶苍蝇,获得2025年搞笑诺贝尔生物学奖。
- 条纹奶牛的苍蝇停落数量约减少50%,防御性动作也少于未涂装的奶牛。
- 黑色被毛上的黑条纹没有效果,支持视觉机制而非颜料气味发挥作用的解释。
- 试验用颜料几天内就会褪去,因此养殖户正尝试更持久的涂层和漂白被毛的做法。
- 厩蝇和虻每年给美国养牛业造成的损失估计达22亿美元。
- 作为综合害虫管理的一环,这种方法可能减少农药使用,并缓解对抗药性的担忧。
- 日本已连续19年获得至少一项搞笑诺贝尔奖,本届颁奖礼在波士顿大学举行。
- 其他获奖研究涉及在食物中添加特氟龙、意面酱的物理特性、蜥蜴对披萨的偏好,以及酒精对语言能力和蝙蝠的影响。






