質疑自己算不算科學家嗎?看看八歲小孩的論文找回初衷吧!

科學家有時候也會陷入自我否定的狀態,尤其是當有人批評科學家三個字只不過是「有博士學位,相信演化論的人」的自稱,而且科學家還不知道該怎麼反駁時。Marc Cadotte是The Eeb &Flow 部落格的共筆部落客之一,他自己就在想「我除了是個擁有生態學跟演化生物學博士頭銜的人以外,還有沒有哪些東西讓我稱得上是一個科學家?

然而,他在Biology Letters上看見的這篇由25位8到10歲小童完成的研究論文,讓他心中迷霧盡散。這群小小學生設計了邏輯嚴整、方法巧妙的實驗,想要知道蜜蜂會不會從顏色跟空間模式來學習跟記憶覓食點。他們設計了一個大矩陣,裡頭有四個小矩陣,各由16根有機玻璃材質的小棒子(註)組成,每一根棒子都模擬為花。一開始,所有矩陣中的棒子都是白色的,上頭都沾有花蜜水,藉此訓練五隻蜜蜂習慣在這些棒子上覓食。

接著他們把蜜蜂關在盒子裡放進學校的冷藏庫,讓蜜蜂統統睡著,一隻一隻把熟睡中的蜜蜂標上顏色,再將蜜蜂放到溫暖的環境他們醒過來(研究中特別強調:沒有任何蜜蜂因此受傷)。接著就是訓練部份:學生把兩個小矩陣中白色的棒子換成外圈12根黃色,內圈4根藍色,另外兩個小矩陣則相反,外圈藍色,內圈黃色,交叉排列。訓練前兩天都只在內圈4根塗上花蜜水,後兩天還在外圈12根塗上鹽水,希望讓蜜蜂學習「當外圈是藍色時,內圈黃色的棒子上有花蜜;外圈是黃色時,內圈藍色的棒子上有花蜜。」

接著就是要檢驗蜜蜂是不是真的能學習這個模式,實驗分成三組,第一組是控制組,棒子矩陣排列不變,但是當然都不塗上花蜜水,然後放出蜜蜂,看他們會停在哪些棒子上,伸出他們長長的嘴。他們發現,蜜蜂幾乎都往小矩陣中間去,符合他們被訓練的模式,而其中有的還特別喜歡特定顏色。

但這樣不能證明一切,接著第二組實驗組(一),他們要做的是將小矩陣中的4根藍色或黃色棒子都換成綠色,他們想知道蜜蜂是不是只學會要往小矩陣的中間跑才會有花蜜水吃。

他們假設,如果蜜蜂在訓練中學習到的覓食模式是「往小矩陣中間就有花蜜水」,那應該會跟第一次實驗一樣,蜜蜂停留在中間綠色棒子上的次數壓倒性勝出才對,但結果發現蜜蜂並沒有特別往中間聚集,只有30%左右的次數是停在綠色棒子上,接近整個大矩陣綠色棒子所佔的面積(25%),也證明了蜜蜂不只是透過空間來決定覓食處,顏色也有影響。

最後第三組實驗組(二),他們想知道蜜蜂是不是認為「每個矩陣中顏色最少的棒子上就是有花蜜水的」,所以他們把矩陣調整成下面這個樣子。要是蜜蜂要找矩陣中顏色最少的棒子來覓食的話,應該會往角落聚集。

實驗結果是,就整群蜜蜂而言,並沒有特別往角落進行覓食的跡象,但是其中兩隻蜜蜂B跟B/O特別偏愛黃色。

小小研究者們做出了結論,他們發現蜜蜂可以被訓練學習複雜的規則,既能夠互相合作,又有自己的性格,雖然還是會犯些錯誤。而在野外覓食的時候,他們可以透過經驗累積的模式,幫助他們更快找到花蜜,就如同這個實驗中所證實的。

然而他們最可愛,也最有啟發性的結論是:

Before doing these experiments we did not really think a lot about bees and how they are as smart as us. We also did not think about the fact that without bees we would not survive, because bees keep the flowers going. So it is important to understand bees. We discovered how fun it was to train bees. This is also cool because you do not get to train bees everyday. We like bees. Science is cool and fun because you get to do stuff that no one has ever done before. (Bees—seem to—think!)

在我們開始這些實驗之前,我們真的不常關心蜜蜂,也不知道他們跟我們一樣聰明。我們也不關心要是沒了蜜蜂,沒有花,我們也沒辦法生存這個事實,所以了解蜜蜂真的很重要。我們發現訓練蜜蜂好好玩,這真的很酷,因為你不是每天都有機會訓練蜜蜂。我們喜歡蜜蜂,科學真酷、又好玩,因為你可以作一些過去沒有人作過的事情。

Codotte看完孩子們的研究豁然開朗,他說,當個科學家可能意味著你有知識、受過訓練跟高超技能,但真正的核心,在於樂於研究、檢驗假設,並且發表其他科學家也接受的成果,「這些孩子是科學家,我也是」。

你呢?你認為自己算是科學家嗎?

延伸閱讀:加來道雄(Michio Kaku):「我們一出生就是科學家,直到十四歲」

註:原始論文裡頭用rods這個字,應該是棒子或竿子,不過看圖比較像是平面的


法科地史大亂鬥!賭上名譽的知識對決!

《可能性調查署2》上線囉!接下來每周都會有新影片,快去按讚訂閱開啟小鈴鐺

關於作者

鄭國威

小時候是那種很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。現為泛科知識公司的知識長。

網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策