科学情景剧《生活大爆炸》中的“科学元素”

朱漫天　张殷

在中国，随着新媒体的发展和国家号召用影视传播科普 ，与科普相关的影视作品也逐渐在网络和电视中传播，然而大多数作品以传统和相对死板的方式呈现，无法很好地吸引观众的眼球，因此与科普相关的优秀影视剧并不多.而《生活大爆炸》这部在中国曾经主要依靠网络传播的情景喜剧是一部具有代表性的科普情景喜剧，该剧巧妙地把科学知识与娱乐相结合的方式不但受到广大人民群众的喜爱，就连科学界的学者们都对其赞赞有词.《科学》杂志曾给出一整页的积极评论，美国物理协会的科学家也表示他们非常喜欢这部剧，甚至还给剧组寄了些物理玩具.

前人关于该剧的研究大多是集中于对该剧的幽默特点、人物设置和台词翻译等的研究，而关于剧中的科学元素的分析或者观众对这些科学元素的喜爱程度的研究相对较少.本研究认为，恰恰是“科学元素”的设置使这部剧具有了重要的教育意义.“科学元素”主要指那些能够引起观众探讨和效仿的科学语言、科学实验和科学道具等，这类元素因其时而显得酷炫，时而显得浪漫，时而让人眼前一亮而获得观众的喜爱.本研究通过收集影迷在“果壳网”和“知乎”等网络论坛对剧中“科学元素”的探讨与模仿，结合前人的意见为我国原创科学题材影视剧的发展提出建议，鼓励科学影视与科学家合作的体制，把有趣的科学元素更加客观和生活化地呈现给观众.

1 科学影视与科学家合作，让观众感受科学家的魅力

对于一部科学影视剧而言，既要做到客观严谨地呈现科学知识，又要不乏趣味地把观众带入科学家的世界，这是比较难完成的.因此，《生活大爆炸》是一部聚集了编剧和科学家们心血的作品，作为制作人的查克·罗瑞（Chuck Lorre）和比尔·普拉迪（Bill Prady）拥有丰富的情景喜剧和电影制作经历.当两位经历丰富的制片人与《生活大爆炸》的科学顾问，美国加州大学洛杉矶分校物理学家大卫·萨尔兹保（David Saltzberg）合作时，《生活大爆炸》的喜感和理性就诞生了.

在美国，美国国家科学院专门设立了科学与娱乐交流项（The Science and Entertainment Exchange），在科学家和电影电视制片人之间搭桥，大卫·萨尔兹保就是这个办公室的储备学者之一.而该交流项目的顾问团中，既有著名科学家，比如现任美国能源部部长诺贝尔奖获得者朱棣文；也有娱乐界的著名人士，比如著名的HBO影视公司的总裁伦阿迈托（Len Amato）等.对于这个交流项目涉及到的两个主体方来说，二者之间的互补性很强.科普娱乐本身就缺乏专业人士的指导，而科学学 者们也苦恼如何更好地传播科学知识，而这两者的结合无疑是解决了双方的问题，所以设立科学与娱乐交流项目是值得我国原创科学题材影视剧学习的.

当然，《生活大爆炸》让现实中的科学家在其部分情节中客串自己的做法也值得学习.著名的科学家斯蒂芬·霍金、纽约海登天文馆馆长奈尔·德格拉斯·泰森和诺贝尔物理学获奖者乔治·斯缪特等都在剧中客串过自己.第5季第21集霍金出现的这一剧集是最受关注的，虽然霍金仅出现了2分钟，但他的出现不但让粉丝们激动不已，该集也被影迷们评为最给力的一集.这些科学家的出现不但让观众大饱眼福，同时也让观众了解到其实真正的科学家也同剧中人物那样幽默有趣.科学家客串科普影视剧可以让观众更好地认识科学家，从而使得科学家对于大众来说不再显得遥远而神秘.

2 把科学知识生活化，使观众体会生活中的科学

《生活大爆炸》中涉及的各个学科领域的知识分布在四位科学家的生活中.在第二季第三集，四位科学家们玩的非牛顿流体就是一个把较为深奥难懂的物理现象通过有趣和生活化的方式展现给观众的例子：

片段简介 四位极客在包了保鲜膜和胶带的音响喇叭上倒入水和玉米淀粉混合物，在音乐开始后喇叭上的液体物质就似乎变成了能够不断变换形状的固体在上面跳动.四位极客也由此乐开花，觉得这一实验非常有趣.

剧中的这个过程涉及了声音的产生和非牛顿流体这两方面的物理知识，这两者的结合不但很好地把喇叭的振动放大了，还把非牛顿流体的独特性展示了出来.非牛顿流体，是指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体 .生活中的非牛顿流体有血液、番茄酱、洗发水、牙膏和淀粉懸浊液等 .非牛顿流体的粘度会因为受到的压力或速度的变化而改变，压力变大，其粘度也会增加，甚至成为暂时性的固体 .剧中，四位极客通过喇叭的振动给予该非牛顿流体一个外力，使得非牛顿流体的粘度由此改变从而变得看上去像固体般.非牛顿流体的这一特性也给人们带来了很多有趣的表演，比如就有人在非牛顿流体上玩“轻功”，当一个人以快速和有力的步伐跑过铺满非牛顿流体的区域时，他能神奇般地在该看似液体的物质上“飞越”，当然，如果不注意自己的速度或者力度就很有可能陷下去.此外，英国科学家也已经利用非牛顿流体的“遇柔则柔，遇刚则硬”的特性制成了一种液体防护衣，这种防护衣在受到压迫后会立刻变硬，并吸收撞击在它表面弹片产生的冲击力 .非牛顿流体在音响上跳动形成暂时的固体这一现象很生动地把相对深奥难懂的“非牛顿流体”展现在观众面前.只要观众对“非牛顿流体”有一个形象的印象，该剧情的设置就能够做到传播科普的作用了.剧中通过角色的解释，观众也可以清楚地了解到只要把玉米淀粉和水混合在一起，然后给予它一个冲击力，就可以有这么一个效果.实验所需的材料简单，因此许多观众便在家中尝试制作非牛顿流体，有的网友粉丝在论坛中分享自己成功的视频，也有的粉丝在论坛中寻找自己失败的原因.相比通过让人把手直接放到喇叭上感受其振动来讲解“声音的产生是由物体的振动产生的.”，这种间接而又有趣的做法来得让人更加印象深刻.

声音是由物体振动产生的，发声的物体叫声源，声音以波的形式在气体、液体和固体三大介质中传播.剧中，振动的喇叭就是声源，我们说话的时候如果把手放在声带处也能够感受到它的振动，这时候声带就是声源了，蟋蟀通过振动翅膀发声，振动的翅膀也就成了声源.当声源发出的振动通过空气等介质传播到人耳时我们就听到了声音.

关于声音，在第一季第二集中还有一个有趣的片断：在谢尔顿夜晚潜入女邻居潘妮家中进行收拾时，为了不吵醒潘妮，他提醒莱特纳要用低音说话.因为女人在生活中常常扮演照顾孩子的角色，进化使得女人在睡觉的时候对高音区的噪音（孩子的哭声音调较高）非常敏感.该片段中的高音区即指振动频率较高的区域，或音调比较高的区域.声音作为波的一种，频率和振幅是描述声音的重要属性，频率与音调有关，振幅则与响度有关.我们通常听到的声音是包含在频率范围为20 Hz～20000 Hz之间的，高于这个频率范围的声波称为超声波，而低于这一范围的声波称为次声波 .这个片断是有理论依据的，狄安娜·罗杰斯等在研究《听众的性别对噪音的接受能力的影响》中就指出男性相比女性更能够接受来自高音背景环境的噪音，即不论女性是否在睡觉，她们对高音背景环境的噪音接受能力相对比较差.

3 有趣和精妙的科学实验，体现科学家的独特品质

科学家给人的印象就是成天生活在实验室中，但具体他们在实验室中做些什么事情，却无人问津，也没有人对此感兴趣.《生活大爆炸》把部分情节安排在了实验室，通过莱斯利和莱特纳在实验室所进行的实验，让观众了解到实验物理学家的魅力所在.从2秒左右用500千瓦的氧-碘激光器热一杯杯面到正投影全息显示宇宙，无不让观众大开眼界，正是这几个为数不多的实验在粉丝网友中引起了不少的探讨和模仿.当然，出现在他们生活中的各种恶作剧实验同样也颇受观众的关注和喜爱.“氦气变声笑剧”“酸碱指示剂的滴血之墙”和“含磷骨架”等都引起了不少的热议.出现在剧中的“双氧水和碘化钾的泡沫复仇记”就是被网友们热议的实验之一.

愯鹞：“请问sheldon那个泡沫试验的具体化学物是什么？”

Nerf_Herder：“30%双氧水（过氧化氢溶液）与液体洗涤剂预混，然后再加入饱和碘化钠溶液.注意小心不要被高浓度的双氧水接触皮肤，可能造成灼伤.更多详情可以在化学吧搜索‘大象牙膏’.”

愯鹞： “我是做模拟实验，貌似找不到你说的东西，具体的化学式可以写出来吗？拜托了”

Nerf_Herder：“过氧化氢：H2O2；碘化钠：NaI；液体洗涤剂用家用洗洁精就行，作用就是产生泡沫，不参加化学反应.反应本身很简单，过氧化氢被碘化钠催化迅速分解成水和氧气，同时放出大量的热，氧气使洗洁精发泡，热量又使泡沫膨胀.比较怀疑这个实验在模拟系统中能有什么效果.”

jikouth：“洗洁精→超市有卖

双氧水→任何药店有卖，一般用来清洗伤口，一块钱一大瓶碘化钾→普通化学用品商店有卖，以前买几块钱一纸包，现在不知道

量杯→普通化学用品商店有卖”

由此可见，看似大众对科学家们的实验不感兴趣，但是当科学影视把有趣的科学实验带到银屏前的时候，观众对这些实验的喜爱也是颇深的.所以有趣和精妙的科学实验不但让观众感受到科学家的人格魅力，同时也让一些观众在家里开始动手尝试这些实验.因此，原创科学题材影视剧是有必要用心挑选让观众喜出望外的实验的.

另一方面，科学家对真理的追求、对证据的查证以及对推理过程的推敲，都将批判性思维演绎得淋漓尽致.以谢尔顿为例，他在剧中作为传播科普的主要角色，就是一位极具批判性思维的人物.如他就纠正了本杰明·富兰克林并没有发现电的存在，而是利用风筝证明了闪电带电这一事实；他曾讲述过他在12岁做过的与楼梯高度相关的实验，实验结果表面如果一阶楼梯高度高出2 mm很多人都会被绊倒；他也曾科普过在17世纪就有科学家发现男性荷尔蒙水平有33天的波动周期；他用量子理论中的“薛定谔猫”描述潘妮和莱特纳的关系等.这些事件分散在科学家们生活的每个角落，引起了不少网友对他所传播的科学知识的讨论和模仿.因此，当丰富的科学知识与批判性思维结合在一起，让观众在快乐中潜移默化地得到了科学素养的提高.

4 生动的故事情节与科学道具巧妙地结合

如果《生活大爆炸》只是为了显示科学道具而硬生生地把其插入到剧情中，或许这些道具起到的作用就背道而驰了.剧中初次约会的科学家莱特纳为了打破尴尬的安静局面，用杯子和橄榄表演“离心力”；谢尔顿和艾米在白板上用韦恩图找寻他们关于万圣节派对要穿的服装交集，这是亮点也是笑点，科学家特殊的身份和个性赋予了他们用理性的办法解决问题的能力.所以，对于原创科学题材影视剧，我们要做的是在合适的剧情加入巧妙的科学道具进行点缀，而不是生硬地把科学道具搬到观众面前.当生动的故事情节与科学道具恰到好处地结合在一起时，观众对这些道具的印象就不仅仅只是道具了，它们还可能如谢尔顿的个性服装那样有自己的网页（sheldonshirt.com）.

5 小結

《生活大爆炸》里的“科学元素”的观众效应，对校内外科学教育都提供了可借鉴的经验.科学不是枯燥的课本知识，它真实地存在生活中的方方面面.影视媒体作为校外科普中影响公民科学素养的最重要渠道，应鼓励更多的科学家参与科学影视剧的制作，提高影视产品的真实性和时效性，把丰富的科学内容、科学实验和科学道具生活化，巧妙地与剧情相结合，让观众能在娱乐中提高科学素养.另一方面，作为科普的重要阵地——科学课堂，课堂中的科学教师，也可从剧中得到许多启示.虽然作为理论物理学家的谢尔顿拥有如同百科全书的能力在剧中显的略为夸张，但作为教师如果能够向谢尔顿靠近也是值得我们推崇的，毕竟生活中处处都有物理.