42個腦洞大開的趣味科學故事，解答了眾說紛紜的「科學謎團」、揭露了既危險又離奇的「驚人實驗」、細數了改變文明的「里程時刻」，還介紹了科學史上啟迪人心的「關鍵人物」。
不僅串起了科學發展的主要脈絡，跨領域的豐富知識，蘊藏了教室之外的幽默風趣，同時滿足學習科學的好奇心。
在光鮮亮麗的科學家背後，我們逐漸發現了他們不為人知的一面……同時也逐漸發現那些廣為流傳的常識和說法，有的也存在著許多謬誤，也許很多人最早是透過那些「未解之謎」才接觸到了這個泛科學領域，當我們長大成人再回過頭去看這些曾經深信不疑的謎題，才發現那裡面漏洞百出而又荒誕至極。
人類中心法則的章魚
不知道大家有沒有發現，影視作品中，外星人大多被設定成章魚的樣子？比如我們非常熟悉的被稱作《異形》前傳的電影《普羅米修斯》中，異形的原生體就像極了章魚，有8根腕足，中間還伸出一根駭人的口器。還有《異星智慧》中「完勝」飛行員的喀爾文，《異星入境》中靠噴墨交流和能預知未來的七肢體外星人。
那麼外星人為什麼要被設計成「章魚」的形象呢？有人提出章魚在水中活動有種太空的失重懸浮感，而且它們超大的腦袋和發達的四肢也更符合「達爾文外星人」的特點。
「海洋中的靈長類」
但是除了這些，最重要的還是章魚有著不尋常的高智商。由於章魚的各方面特點都有點匪夷所思，所以許多科學家也喜歡稱它們為「生活在地球的外星生物」。如果說海洋能進化出智慧生物，那麼章魚最有可能就是這樣的物種。章魚也一直被譽為「海洋中的靈長類」。
章魚雖屬於無脊椎動物，但就其智商而言，可以說就是無脊椎動物中的「叛徒」。一隻普通的田螺體內只有約1萬個神經細胞；龍蝦有大約10萬個；跳蛛也不超過60萬個。而蜜蜂和蟑螂等，外神經系統豐富度名列前茅的無脊椎動物，也僅有約100萬個神經細胞。所以同為無脊椎動物，章魚擁有5億個神經細胞，高下立判。
2個記憶系統
另外，神奇的章魚竟還擁有兩個記憶系統。其中一個是大腦記憶系統，另一個記憶系統則位於8根腕足，直接與吸盤相連。我們都知道，人類要想完成比較複雜的動作，得靠大腦控制具體的操作與步驟。但章魚就不一樣，它的8根腕足（俗稱觸手）內都有獨立的神經索。
大腦只要對腕足下達一個抽象的命令，章魚的腕足就能自己「思考」，要哪些步驟才能完成任務。在這之後腕足就可以實行多執行緒同時作業，獨自感知環境，快速做出反應，根本不需要大腦給予具體的指令。
毫無疑問，章魚擁有極其複雜的神經系統，但我們並不能就此評判它們智商的高低。因為即使在最有利的情況下，評估章魚的智力水準都是件十分棘手的事情。就像我們經常把會使用工具設為衡量鳥類和哺乳類動物智力的標準。
章魚會察顏觀色
科學家曾做過這麼一個實驗：將一隻剛從海裡撈上來的新手章魚，放入一個結構複雜並裝有食物的玻璃盒子，但是它不知道怎麼找到入口並拿到食物。它的隔壁則是一隻久經沙場的老手章魚，它能夠找到盒子的入口，並從中獲取食物。新手章魚就趴在玻璃上暗中觀察老手章魚是怎麼做的，在看到老手章魚的示範後，二話不說就立刻採用相同的方法，鑽進盒子飽餐一頓。
更讓人咋舌的是，章魚還是種會「察言觀色」的動物，能夠適應圈養、具有與人類交往的能力。一位叫雪萊•阿達莫（Shelly Adamo）的神經學家飼養的章魚，就特別喜歡對著陌生訪客噴水。但經常在它們周圍出現的熟人，卻不會受到如此粗魯的對待。
第23個發明電燈的人
湯瑪斯•愛迪生，一個令人感到困惑的人。一個只上過3個月學卻持有1093項專利的成功人士。一個幾乎在所有中國孩子心中留下痕跡的道地美國人。毫不誇張地說，在中國的街頭隨便抓一個學生，十個裡有九個都能生動地講出愛迪生發明燈泡的故事。
電燈想法是「借」的
但這故事最大的漏洞就是：小學沒畢業的愛迪生怎麼就知道電流能讓導體發光呢？這也是故事著重凸顯愛迪生那99%的汗水而對前期那1%的靈感避而不談的原因。事實的真相是愛迪生在電燈的發明中連那1%的靈感也沒有，發明電燈的想法是他從英國人約瑟夫•斯旺那裡「借」來的。
約瑟夫•斯旺爵士是英國知名的化學家、物理學家和發明家。他早年在家鄉的藥店當學徒，跟隨一位藥劑師學習，出師後一直從事化學方面的工作。但斯旺個人最感興趣的研究還是電與光之間的神祕聯繫。早在1848年，20歲的斯旺就開始著手研發電燈了，並在燈絲的材質選擇上有重大突破。
由於當時電燈的前置基礎技術不成熟，用於供電的電池電壓低、耐久差，真空技術也沒發展起來。斯旺的電燈不僅沒有什麼實用價值，性能也相當差，糟糕的真空技術總是讓碳絲很快就燒斷。為此他一直在改進自己的這項發明，陸陸續續研究了12年之久。由於他始終無法突破耐用性這個瓶頸，在1860年徹底放下了實驗工作。這一年，愛迪生已經是個13歲的小報童了。
15年後重起爐灶
停下電燈研究工作的斯旺也沒有閒著，他涉獵廣泛，已經成了當地學術圈內小有名氣的人物。他從一家攝影底版製造公司的助手晉升為合夥人，還改進了當時的濕版火棉膠攝影法。斯旺設計了一種乾燥的攝影底版，用硝化纖維素塑料替代原先現場製備硝化纖維溶液的煩瑣步驟。15年後，這項技術給美國的伊士曼帶來了靈感，他後來成立了柯達公司。
直到1875年，斯旺才又重新拾起最初的電燈研究。有兩方面原因，一個是因為英國物理學家克魯克斯為研究真空放電現象而改進了抽真空技術。另一個是比利時的工程師格拉姆和德國的西門子製造出了性能出眾的直流發電機。這兩項技術的完善讓斯旺看到希望，他只需要在製作燈絲的技術上努力就足夠了。
愛迪生搶佔先機
斯旺的電燈的確沒有因為燈泡中殘餘的氧氣而導致燃燒，但卻暴露出了另一個問題。碳化燈絲的電阻太低，原先採用電池供電並沒有明顯暴露出這個問題。如今採用直流發電機供電，碳絲在大電流的情況下就顯得弱不禁風了。雖然研究結果還沒有公開，但斯旺平日關於白熾燈的談論還是得到了圈內人的高度關注。
經過這些年，愛迪生可不再是個小報童了，他已經是發明了留聲機、同步發報機的大發明家。雖然他自己科學研究的水準不高，但他懂得用人之道，在他的實驗室裡不乏大學生和科學家，他立刻指派手下的科學家烏普頓協助研發白熾燈的工作。
譴責是徒勞的，發明最終還是要靠專利來說話。1880年末，斯旺的白熾燈在英國獲得了專利，成了英國第一個白熾燈專利。而愛迪生的專利就沒那麼順利了，雖然申請日期比斯旺早了幾個月，但在1883年被美國專利局判定是基於斯旺發明的延伸創新，專利無效。
合作成立公司
愛迪生上訴了6年之久終於在1889年拿到了白熾燈的專利。即使愛迪生的商業天賦再高，也無法撼動斯旺白熾燈在英國的地位。愛迪生公司的商業帝國觸及英國市場，也不得不花高價購買斯旺的專利授權，最終雙方合作在英國成立「愛迪萬」（EdiSwan）公司。
電燈究竟是誰發明的？是把電燈推廣到每家每戶的第23個發明人愛迪生，還是更早製作出實用白熾燈的其他發明者？都不是，沒有人真正發明了電燈，電燈只是人類科技發展道路上一個必然的里程碑。
(張庭維/輯)
《怪奇科學研究所：42個腦洞大開的趣味科學故事》
作者： SME
出版社：時報出版
出版日期：2020/02/18