实验室里，数据迟迟出不来？师兄师姐的神操作自己却重复不了？别急着怀疑人生，或者转向“神秘力量”——你可能不是一个人。不少科研人在实验瓶颈期，都曾有过一丝丝“玄学”的念头。

瞧，有的同学在实验室里是这样的：

图片来自小红书用户“嘻嘻的哈哈”

有的则开启了虔诚模式：

图片来自小红书用户“爱学习的小玫”

还有直接修炼出了占卜法器的...

图片来自小红书用户“在Lab钓鳟鱼”

就连顶级期刊《Nature》也曾认真讨论过不同实验室五花八门的“祈运仪式”，足见这种心态的普遍。

科学破案：玄学背后的真凶

但总有不信邪的科学家，执着于寻找“玄学”背后的科学真相。俄罗斯泽林斯基有机化学所的瓦伦丁·P. 阿纳尼科夫(Valentine P. Ananikov)教授，就是这个领域的“科研侦探”。他的团队在研究氯仿中合成钯纳米颗粒时，遭遇了令人抓狂的难题：每次做出来的纳米颗粒大小都不一样，而尺寸差异直接影响催化性能。

阿纳尼科夫团队开启了“福尔摩斯”模式：他们排除了所有能想到的因素——试剂纯度、溶剂质量、操作步骤...甚至将6个完全相同的反应瓶放在同一个磁力搅拌器上同时进行实验。结果呢？每个瓶子里的结果依然各异！这个看似诡异的现象，反倒成了破案的关键线索。阿纳尼科夫灵光一闪：问题可能就出在反应瓶在搅拌器上的位置！

不安分的搅拌子：位置决定成败

磁力搅拌器——这个生物化学实验室里几乎无处不在的“劳模”，真的会成为实验失败的元凶吗？为了验证猜想，团队祭出大招：3D打印了一个能容纳15个小瓶的支架，系统地测试不同水平位置和垂直高度的影响。

他们在所有小瓶中装入相同的反应溶液（含钯配合物和碳纳米管）和相同的搅拌子。随着反应进行，溶液褪色直观显示了进度。结果令人惊讶：不同位置的小瓶，反应速度差异显著。电镜分析更显示，产物颗粒的平均尺寸竟能相差两倍之多！

图片来源：原文献

原因何在？当反应瓶没放在搅拌器正中心时，搅拌子旋转会倾斜。别小看这点倾斜！它会：

1.摩擦生变：搅拌子频繁刮擦瓶底瓶壁，意外地研磨了其中的碳纳米管，改变其结构（如比表面积），影响催化活性。

2. 伤痕累累：搅拌子与玻璃瓶不断碰撞，产生肉眼难见的细微刮痕。这些“伤痕”极易藏污纳垢，难以彻底清洗，成为后续实验的污染源。

延时摄影清晰捕捉了不同位置搅拌子的“舞姿”：在远离中心的高层小瓶中，搅拌子可能不到一分钟就罢工躺平了。搅拌子的尺寸、类型，同样会带来不同的搅拌模式。

实验室神器使用指南：认准“绿色区域”

基于大量实验，阿纳尼科夫为磁力搅拌器画出了清晰的“作战地图”

• 绿色区域（高效稳定区）：水平方向，以搅拌器中心为圆心，半径约等于搅拌子长度一半的范围内；垂直方向，离搅拌器表面6厘米以内。这里是确保结果均一可重复的黄金位置。

• 黄色区域（尚可容忍区）：垂直高度6~12厘米。搅拌子可能出现轻微振荡或不规则运动，适合非精密的条件摸索。

• 红色区域（雷区勿入）：垂直高度超过12厘米。搅拌子极易被压到瓶壁或彻底停转，实验重复性在此区域基本“看天吃饭”。

图片来源：原文献

阿纳尼科夫强调，追求高重复性，务必详细记录：搅拌器型号、转速、温度、反应瓶型号及精确位置、搅拌子类型尺寸。他甚至建议，固定瓶子位置并拍照存档。

搅拌子的“黑历史”：脏污也是污染源

这并非阿纳尼科夫第一次和搅拌子“较劲”。几年前，他就困惑于搅拌子为何会神秘变色。收集了60个来自不同实验室的“退役”搅拌子，电镜下一看：表面布满划痕、凹坑、裂缝，里面更是“别有洞天”——嵌满了各种金属纳米颗粒等杂质。

图片来源：原文献

这些藏在“犄角旮旯”的脏东西，普通清洗（比如丙酮冲冲）根本奈何不了它们。结果就是，搅拌子在实验中扮演了“污染物搬运工”的角色，导致交叉污染，影响结果。

更惊人的是，团队发现一个崭新搅拌子，如果在含钯催化剂的体系里“洗礼”几次，它自己就能变成催化剂！在后续实验中，不用额外加催化剂，光靠这个“开光”过的搅拌子，产率就能媲美正常加催化剂的情况。这项研究2019年发表于《ACS Catalysis》。

图片来源：原文献

科学破案：玄学背后的真凶

所以，下次实验结果诡异或者重复不出来，先别急着求神拜佛或怀疑人生。检查一下你的“实验室神器”吧：反应瓶是不是稳稳地放在搅拌器正中央？用的搅拌子够不够干净？ 也许，保证每个反应都有干净的搅拌子、单独的搅拌器（或者至少保证位置居中），就能破解不少“玄学”难题。哪个实验室的小伙伴看完恍然大悟了？反正不是我说的……

总而言之，玄学的尽头可能是科学，不信你试试看，总有科学道理~

图片来源：GreenMedical公众号

参考文献

https://doi.org/10.1021/jacsau.5c00412

https://cen.acs.org/research-integrity/reproducibility/Magnetic-stirrers-linked-issues-reproducing/103/web/2025/06

https://cen.acs.org/synthesis/catalysis/Stir-bar-contamination-inadvertently-catalyze/97/i13

https://www.nature.com/articles/nj7679-261a

https://doi.org/10.1021/acscatal.9b00294