当然,其他生物确实设法应对深海的压力,尽管其中一些是如何做到的仍然是个谜。海洋中最深的地方是太平洋的马里亚纳海沟。在那里,大约七英里深处,压力高达每平方英寸一万六千磅以上。我们曾设法短暂地将人类用坚固的潜水器送到那个深度,然而那里却是端足类动物的家园,这是一种类似虾但透明的甲壳动物,它们完全没有任何保护就能生存下来。当然,大多数海洋要浅得多,但即使在平均两英里半的海洋深度,压力也相当于被十四辆满载的水泥卡车压在下面。

几乎每个人,包括一些海洋学科普书籍的作者,都认为人体在深海的巨大压力下会垮掉。但事实上,情况似乎并非如此。因为我们自身主要由水构成,而水“几乎不可压缩”,用牛津大学弗朗西斯·阿什克罗夫特的话说,“身体保持与周围水的压力相同,在深处不会被压垮。”造成麻烦的是你体内的气体,特别是肺部的气体。这些气体确实会压缩,但压缩到什么程度会致命尚不清楚。直到最近,人们还认为任何潜到一百米左右深度的人都会因肺部内爆或胸壁塌陷而痛苦死亡,但自由潜水员们一再证明并非如此。根据阿什克罗夫特的说法,似乎“人类可能比预期的更像鲸鱼和海豚”。

然而,还有很多其他事情可能出错。在潜水服时代——那种通过长软管连接到水面的潜水服——潜水员有时会经历一种可怕的现象,称为“挤压”。这发生在水面泵失效,导致潜水服内压力灾难性丧失时。空气会以如此猛烈的力量离开潜水服,以至于不幸的潜水员会,毫不夸张地说,被吸进头盔和软管里。当被拖到水面时,“潜水服里只剩下他的骨头和一些碎肉,”生物学家霍尔丹在1947年写道,并为怀疑者补充道,“这种情况发生过。”

(顺便说一句,最初的潜水头盔是由英国人查尔斯·迪恩于1823年设计的,目的不是潜水而是消防。它被称为“防烟头盔”,但由于是金属制成,既热又笨重,而且正如迪恩很快发现的那样,消防员们并不特别渴望穿着任何形式的服装进入燃烧的建筑物,尤其是不想穿那种像水壶一样加热、让他们变得笨拙的东西。为了挽救他的投资,迪恩在水下试用了它,发现它非常适合打捞工作。)

然而,深海真正的恐惧是减压病——与其说是因为它们令人不适,当然它们确实如此,不如说是因为它们发生的可能性要大得多。我们呼吸的空气80%是氮气。将人体置于压力下,氮气会转化为微小的气泡,并迁移到血液和组织中。如果压力变化过快——比如潜水员上升过快——体内滞留的气泡就会像刚打开的香槟酒瓶一样开始嘶嘶作响,堵塞细小的血管,剥夺细胞的氧气,并引起剧烈的疼痛,以至于患者往往会痛得弯下腰——因此得名“减压病”。

自古以来,减压病一直是海绵和珍珠潜水员的职业危害,但在西方世界直到十九世纪才引起广泛关注,而且当时受影响的人根本不湿身(或者至少湿得不多,通常不超过脚踝)。他们是沉箱工人。沉箱是建在河床上的封闭干燥室,用于方便桥墩的建造。它们里面充满了压缩空气,工人在这种人工压力下工作一段时间后出来时,常常会出现轻微的症状,如皮肤刺痛或发痒。但少数人会感到关节处更强烈的疼痛,偶尔会痛苦地倒下,有时再也起不来了。

这一切都令人费解。有时工人们上床睡觉时感觉很好,但醒来时却瘫痪了。有时他们根本就醒不过来。阿什克罗夫特讲述了一个关于泰晤士河下一条新隧道董事们的故事,他们在隧道即将完工时举行了一场庆祝宴会。令他们惊愕的是,在隧道的压缩空气中,他们的香槟酒开瓶后并没有嘶嘶作响。然而,当他们最终走出来,呼吸到伦敦傍晚的新鲜空气时,气泡立刻活跃起来,嘶嘶作响,生动地激活了消化过程。

除了完全避免高压环境,只有两种策略能可靠地预防减压病。第一种是只承受非常短时间的压力变化。这就是为什么我前面提到的自由潜水员可以下潜到五百英尺深度而没有不良影响。他们在水下停留的时间不够长,体内的氮气来不及溶解到组织中。另一种解决办法是分阶段小心地上升。这使得氮气的小气泡能够无害地消散。

我们关于在极端环境下生存的很多知识都归功于约翰·斯科特和霍尔丹这对非凡的父子。即使以英国知识分子的苛刻标准来看,霍尔丹父子也异常古怪。老霍尔丹于1860年出生于一个苏格兰贵族家庭(他的兄弟是霍尔丹子爵),但他职业生涯的大部分时间都相对低调地在牛津大学担任生理学教授。他以心不在焉而闻名。有一次,他的妻子让他上楼换衣服去参加晚宴,他却没回来,结果被发现穿着睡衣睡在床上。被叫醒后,霍尔丹解释说他发现自己在脱衣服,以为到了睡觉时间。他的度假方式是去康沃尔研究矿工的钩虫病。小说家、赫胥黎的孙子奥尔德斯·赫胥黎曾与霍尔丹一家住过一段时间,他在小说《点对点》中略带刻薄地将老霍尔丹戏仿为科学家爱德华·坦塔蒙特。

霍尔丹对潜水界的贡献在于计算出了必要的休息间隔,以便在不患减压病的情况下从深处上升,但他的兴趣遍及整个生理学领域,从研究登山者的高原反应到沙漠地区中暑问题。他对有毒气体对人体的影响特别感兴趣。为了更确切地了解一氧化碳泄漏如何杀死矿工,他有条不紊地给自己下毒,同时仔细采集和测量自己的血样。直到他濒临失去所有肌肉控制、血饱和度达到56%时才停止——正如特雷弗·诺顿在其有趣的潜水史著作《海底之星》中指出的,这个水平离几乎肯定致命仅一步之遥。

霍尔丹的儿子杰克,后世称为霍尔丹(J.B.S.),是个了不起的神童,几乎从婴儿时期就对他父亲的工作产生了兴趣。三岁时,有人听到他不耐烦地问父亲:“但是,它是氧合血红蛋白还是碳氧血红蛋白?”在他的整个青少年时期,年轻的霍尔丹都帮助父亲做实验。到他十几岁时,父子俩经常一起测试气体和防毒面具,轮流看谁先昏过去。

尽管霍尔丹(J.B.S.)从未获得过科学学位(他在牛津学习古典文学),但他凭借自身实力成为了一位杰出的科学家,主要在剑桥大学工作。生物学家彼得·梅达沃一生都与智力超群的人为伍,称他为“我所认识的最聪明的人”。赫胥黎同样在他的小说《滑稽干草》中戏仿了年轻的霍尔丹,但也利用了他关于人类基因操纵的思想作为《美丽新世界》情节的基础。在众多成就中,霍尔丹在将达尔文的进化论原理与格雷戈尔·孟德尔的遗传学工作结合起来,产生了遗传学家所称的“现代综合论”方面发挥了核心作用。

或许在人类中独一无二的是,年轻的霍尔丹认为第一次世界大战是“一次非常愉快的经历”,并坦率承认他“享受杀人的机会”。他自己也两次受伤。战后,他成为了一位成功的科普作家,写了二十三本书(以及四百多篇科学论文)。他的书至今仍然完全可读且富有教益,尽管不总是容易找到。他还成为了一位热心的马克思主义者。有人并非完全出于讽刺地认为,这纯粹是出于一种逆反本能,如果他出生在苏联,他会是一位热情的君主主义者。无论如何,他的大部分文章最初都发表在共产党的《工人日报》上。

他父亲的主要兴趣在于矿工和中毒问题,而年轻的霍尔丹则痴迷于拯救潜艇兵和潜水员,使他们免受工作带来的不愉快后果。在海军部的资助下,他获得了一个减压舱,他称之为“压力罐”。这是一个金属圆筒,一次可以密封三个人在里面,接受各种类型的测试,所有测试都痛苦且几乎都危险。志愿者可能被要求坐在冰水里呼吸“异常气体”,或者承受压力的快速变化。在一次实验中,霍尔丹模拟了一次危险的快速上升,想看看会发生什么。结果是他牙齿里的填充物爆炸了。“几乎每一次实验,”诺顿写道,“都以某人癫痫发作、出血或呕吐告终。”这个舱几乎是隔音的,所以里面的人表示不快或痛苦的唯一方式就是不停地敲打舱壁,或者向一个小窗口举起纸条。

另一次,在用高浓度氧气毒害自己时,霍尔丹癫痫发作得非常严重,以至于压碎了几节椎骨。肺萎陷是常有的危险。耳膜穿孔相当普遍,但正如霍尔丹在一篇文章中令人安心地指出的那样,“鼓膜通常会愈合;如果上面留下一个洞,虽然人会有点聋,但可以从那只耳朵里吹出烟草烟雾,这是一种社交技能。”