人能不能在海中生活
辽阔深邃的海洋,鱼欢虾跃,它们时而迎着阳光在海面上游憩,时而又深深地扎入海中,潜入海底,是多么地自由自在啊!
自古以来,人也梦想着像鱼儿那样在大海中生活。那么这个梦想能否实现呢?人想在海中生活,最重要的是要能克服两个不可避免的难题:一是如何抵御因水深带来的压力;二是怎样解决在水中呼吸的问题。
如果我们不要求潜入较深的海域,而只是停留在水深不超过10米的海面附近,那么水压是十分有限的,不会给我们带来什么麻烦。如果要潜入较深海底,通常需要有潜水器械的帮助。
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为了解决水中的呼吸问题,就要让水中人背上氧气筒,就像现在许多潜水员所做的那样。但这样做的缺点是很明显的,一则筒中所装的氧气毕竟有限,不可能维持长时间的需要;二则带着这样一个笨重的装置,必然会给水中人带来诸多不便。
有没有可能让人像鱼儿那样使用人工鳃直接呼吸水中的氧气呢?美国科学家洛普率先进行了这种研究。他用硅铜橡胶薄膜仿造鱼鳃的功能,制成一个容器,然后把一只土拨鼠置于容器内,再浸入水中。由于这种厚仅1/400毫米左右的硅铜橡胶薄膜,可以阻止水的渗入却能让水中的氧透过,而土拨鼠排出的二氧化碳则能从相反的方向排入水中,从而保证了土拨鼠的呼吸。结果,土拨鼠在水中竟活了4天4夜。
后来日本人又进行了深入研究,发现1平方米这种薄膜,每分钟只能透过10立方厘米的氧气。如果1个人每分钟需要200立方厘米的氧气,则至少要用20平方米大的薄膜来包裹。显然,一个带着这样庞大面积的“鳃”的人,在水下是无法自由活动的。
荷兰科学家库乐斯特拉,则设计了一种完全不同的试验方法。他把等渗压的液体直接充填到实验动物的肺中,让它们进行液体呼吸。结果,鼠在水中活了18小时;6只狗在水中潜伏了20〜30分钟。尽管,这种液体呼吸实验在人体身上尚未收到理想的效果,但根据已获得的大量实验数据分析,科学家已为人类能自由地在水中生活,描绘出一幅美丽的前景。著名的法国深海科学家科斯蒂奧预言:到21世纪,人们也许就能利用人工鳃在水下自由地生活和工作了。
关键词:人工鳃 液体呼吸
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