理科生墜入情網，故嘗試證明。

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某天，彩玉大學理科研究生的才女·冰室菖蒲向同一實驗室的雪村心夜告白。然而，沒有戀愛經驗的兩人，由於不知道是否真正喜歡對方對感到不安。就在這時，他們決定要找出“具有普遍性的戀愛的條件”，以此來判斷來確定對方的真正情感。就在同一實驗室的奏都感到無語的時候，雪村向冰室使出了“壁咚”“抬下巴”“捲袖”等動作，並測出冰室的心跳數，打算定量計算戀愛的心跳感覺。

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為了證明是否真正“喜歡”對方，雪村一邊在極近距離內撫摸着冰室的頭，一邊計算着自己的心跳數。在一旁看見此狀的池田實驗室的前輩·棘田説出了“對照實驗”十分有必要。也就是説，雪村之所以會心跳加速，並不是因為對象是冰室，而有可能是對方是女的就成立了，為了證明這個原因的真偽，雪村同樣也撫摸了奏和棘田的頭……與此同時，冰室為了證明注入愛情的料理會更好吃這一假設而開始着手準備……

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得知池田實驗室的後輩·虎輔，對最愛的二次元角色藍香花費了總額22萬日元，並每天晚上抱着睡覺的冰室，認為自己只把筆記本當禮物送過給雪村，也沒有每天晚上抱着他睡覺，為自己在客觀意義上似乎不是“喜歡”雪村而感到不安。看着只把“喜歡”當成數值計算的雪村和冰室，奏提議兩人去進行約會。

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充滿理科生氣息的雪村和冰室穿着白大褂開始了約會實驗。作為負責約會的觀察和記錄的奏，只能提議兩人去買衣服。兩人裝備着心跳數測量計兼血壓計、體温計，同時用手機隨時做好記錄“對方的心跳加速次數”“高興的次數”“情緒平穩的次數”等的準備。就在這時，突然有個男子搭訕了冰室……

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今天是池田實驗室全體成員聚集在一起，發表研究進度的日子。面對以藍香為藉口還沒寫論文的虎輔，池田教授膨脹自己的肌肉把鋼筆粉碎了。與此同時，雪村和冰室一起發表了上次約會的結果。面對池田教授問到在哪個場景記錄了最高心跳數的時候，雪村和冰室羞恥地沉默不語……甚至，為了增加實驗的數據，雪村和虎輔、棘田和虎輔分別組成一對，測量相關的數據。

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被棘田告知戀愛行為的一般條件是“是否想和對方接吻”，雪村打算親吻冰室。然而，冰室討厭用分度器測量脖子角度的機械性接吻。冰室認為如果是處於像摩天輪中那樣的良好氣氛的話，接吻也是可以的，於是和雪村一起發明了將氣氛數值化的“氛圍值”的定義式。氛圍值最高的地方到底會是哪兒？兩個人能成功接吻嗎……

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前期課程結束後，池田研究室決定各自帶食物來進行慶功宴。在“素數山手線遊戲”等熱鬧的氣氛中，喝醉了的冰室終於對雪村做了某件事情……然後連奏都喝醉了……與此同時，由於上次接吻實驗以及氣氛的數值化，研究取得了很大的進展，為了收集更多的數據，雪村等人蔘考了童話故事《白雪公主》、《灰姑娘》、《仙鶴的報恩》等……

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在暑假的學習會上，雪村等人決定在沖繩進行研究進展發表。距離去夏令營還有一個月了，但是虎輔還沒有決定研究主題，池田教授提出了“研究一瞬間找到戀愛遊戲通關路線的算法”的建議。另一方面，雪村和冰室則着眼於研究通過與喜歡的人接觸而分泌的荷爾蒙“催產素”。通過調查唾液中所含的分泌量，來判斷是否喜歡對方，於是他倆立刻開始了肌膚接觸……

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終於到了夏令營當天。在飛機上，雪村不顧旁人的目光，與冰室親密接觸，採集唾液。漫畫家山本帶着令人毛骨悚然的笑容觀察着這一行為。在沖繩的沙灘上，穿上泳衣的雪村和冰室，也打算繼續進行親密接觸的實驗。然而，難得有這樣的機會，他們提出了“兩個人親密接觸時，要讓接觸面積最大”這一要求…

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在度假村酒店的房間裏，冰室被夕陽染紅的大海迷住了，這時雪村進入房間説：“白天做不到的事情，現在必須要做。”第二天，大家終於要進行研究發表了。虎輔公開發表了關於戀愛養成遊戲的研究，其他教授吐槽説“這項研究對誰有用呢？”。與此同時，冰室看到了雪村緊緊抱住了在成果發表前陷入恐慌狀態的奏。

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奏順利結束了發表，回來後發現雪村和冰室在吵架。為了緩解奏在發表前的緊張感，雪村緊緊抱住了奏，但是冰室出於“最近明明沒能和雪村進行親密接觸實驗”的嫉妒心，不由得用嚴厲的語言譴責了雪村。對此，雪村也回答説“反正我們也沒交往，也沒啥問題吧”，傷心的冰室跑了出去。看到這一幕的山本又露出了奇怪的笑容……

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冰室送給雪村的眼鏡盒不知為何變成了粉碎，冰室也因此受到打擊。棘田指出冰室在樓梯上摔倒時可能損壞了眼鏡，但雪村根據眼鏡盒的質量、材質、掉落時的高度等推測衝擊值，得出結論是有人人為破壞了。而後在早晨的人行橋上，雪村發現了一個人赤腳站在欄杆上的冰室。到底兩個人能不能言歸於好呢。以及，兩人能證明何為戀愛嗎……