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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

日志

 
 
关于我

什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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[小红猪]《冒烟的耳朵和尖叫的牙齿》之隐秘战线(下)  

2012-04-26 06:30:30|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:小红猪小分队

本文节选《冒烟的耳朵和尖叫的牙齿》一书。

译者:朱机

关于本书 by odette

初读这本书,很多人也许会给其中描述的科学家打上“怪人”的标签。是啊,瞧瞧他们都干了些什么:升上万米高空,潜下最深海沟;给自己注射恶性病患者的血液,往心脏送导管,在后背做伤口;吞下血吸虫、霍乱弧菌、盐酸以及各种各样简直没法说的东西……

这群“自体实验者”秉承演化生物学家J.B.S.霍尔丹的训诫:“如果你不会在自己身上做这个实验,就不要拿别人来做。” 于是他们舍身实验,一次次将自己的肉身推入未知的险境,却欣然而往,冷静记录,甚至为结果而雀跃。

全书分为十八章,每章一个主题,涉及的主要人物有四五十位。在整体篇幅并不很长的情况下,这样的故事密度可能听起来有些“拥挤”,但作者特雷弗·诺顿深谙谋篇布局之道,将内容排布得秾纤合度,丝毫不显局促。

诺顿退休前是位海洋生物学教授,用学生的话来说,他讲课有趣到不行,“dangerously interesting”。目前专事写作的诺顿在书里也延续了这种风格,他总会在自己的科普书中融进历史、文学和传记写作的元素,语言优美的同时不忘抓住机会展示英国人特有的促狭与刻薄。

比如,提到麻醉术出现之前的外科手术,诺顿写道:“手术可谓有计划的暴力行为,病人嗷嗷惨叫的恶习分散着医生的注意力,痛得打滚的惨状让刀工精准变成几乎不可能的任务。经验丰富的医生用放血法让病人昏迷,或者把他们掐到失去知觉,再或者放个木碗在病人头上然后抡上一棍把他们敲晕。”

幸运的是,译者朱机的语言与原文颇为契合,书中微妙的幽默感都得到了妥帖安置。

纵然内容耸动,语言时有戏谑,但随着阅读的进行,你多半会忘掉“怪人”、“疯狂”这样的字眼,转而被这些自体实验者的深挚用心所感动,也为偶现的牺牲者叹惋。他们中的大多数并非声名显赫,然而我们的确有理由了解并记住他们。

另外,译者和编辑将书中主要人物的信息集中整理,做成了原版书没有的“附录”,也算中文读者的福利了。

当然,“我们不提倡读者尝试本书中描写的任何一个实验”。

和爆炸装置交过手的人都知道,无论你有多么熟练多么谨慎,运气迟早是会消耗完的。能够毫发无损地活着退休绝对是巨大的解脱,可以从此享受平和的生活,遇到的最剧烈的爆发不过是一个喷嚏。然而他们中有些人退伍后还需要继续与致命装置打交道,战后又为伦敦警察厅干起了拆除爆炸装置的工作。

军队里的拆弹人员现在叫弹药技术官(ATO),不过拆弹小组的组长通常被人叫做“菲力猫”(Felix),就是同名动画片中一只九条命的猫。干这一行想必九条命也不够用。

和前辈比起来,如今的拆弹人员可谓训练有素装备精良。并且他们还配备了用于侦察的机器人,有些情况下可以远程破解炸弹。需要亲自动手的部分越少,保住双手的几率也就越大。

一旦有 ATO因公殉职,造成事故的装置需要按原样再造,以待确定爆炸原因。之后会公布调查结果,避免再次发生同样的事故。这个工作要说是后人踏着前人的尸体前进,真是没半点夸张。

恐怖分子会把爆炸装置伪装成汽车、信件或购物袋等等。在北爱尔兰的一家军械库,士兵们正在院子里踢球锻炼,看到专门嗅探爆炸物的几只警犬也跑来追着球并表现出极大的不安,他们便把球拆了开来,结果发现里面塞满了绝缘泡沫板和一种叫塞姆汀(Semtex)的塑料炸药。幸好泡沫材料堵住了引火装置。也不是每个嫌疑包裹都有相同的使命。曾有一个扔在布里斯托兵营外的包裹,在一定范围内爆炸后飞出了满天的传单,传单上介绍的是 “如何处理嫌疑包裹”。

由于现在的恐怖爆炸装置有很多是临时组装的,因此更加难以预料,这让处理任务变得更危险。有些可以用闹钟或运动传感器引爆,还可以用手机或汽车钥匙远程引爆。有时,恐怖分子的炮弹手会在远处盯梢拆弹人员,一等他在装置前俯下身子便引爆炸弹。有时,恐怖分子会先在显眼处放置一颗炸弹,再在半路上埋下第二颗炸弹,独自走向第一颗炸弹的拆弹人员若是未能留意到路边垃圾筒里另有险情,往往难逃一死。

每一个 ATO都知道,恐怖分子只消得手一次,而他自己却不得失手一次。冷静而勇敢的人为此需得背负相当的压力。北爱尔兰冲突二十余年,弹药技术官凭借过人的胆识共获175个奖项和勋章。

他们中有些人之所以热爱这份工作,是因为可以感受到运用前沿技术所带来的刺激感,以及与放置炮弹者斗智斗勇的成就感。他们明白自己所做的工作是在拯救人们的生命。沙场征战的士兵们这样表示他们对拆弹人员的敬佩:“真他妈要命!我可不干他们那种工作!”

拆弹人员想方设法避免爆炸,有位医生却千方百计制造爆炸。他就是卡梅隆·莱特(Cameron Wright)。被朋友们唤作卡姆(Cam)的他,加入了一支由秘密科学家组成的地下队伍,以其才智胆识与敌人作战。他供职于汉普郡戈斯波特郊外的皇家海军生理实验室,那是一排破烂的木屋,后来成了他们的货仓。

卡姆开展的实验是关于 X射线对人体组织——他自己的身体——的影响。后来二战打响,国防部的科学顾问来找他,问他能否在“一些非常非常机密的事情”上帮点儿忙。

巴恩斯·沃利斯(Barnes Wallis)那时设计了一种炸弹,理论上这种炸弹空投下去后能在水面上跳跃然后落到水坝基部爆炸。卡姆的任务是在炸弹试验期间坐在飞机里进行观察。试验可不顺利。一枚炸弹炸裂后弹片击穿了飞机的发动机,另一枚炸弹在投放下水后激起的巨大水柱打坏了机翼。两次试验,飞机都仅能安全着陆。

经过训练,炸弹终于能在水面上弹跳了。但它能不能在水坝上炸出洞来呢?“拉德诺郡有个废弃的小型水坝,”沃利斯提议说,“绝对没有用处了……也没人还会想到那儿。我们可以试着把它炸了。”

于是卡姆就跟着飞去了威尔士。他在飞机上启动马达后,炸弹在转轴上飞速旋转起来。这种圆形炸弹之所以能在水面跳跃,靠的正是旋转。可是,炸弹却没能离开发射装置。它越转越快,越转越快,转轴上冒出了烟。眼见炸弹要在飞机上爆炸,卡姆一把抓住悬在头顶的支杆,把自己吊在炸弹舱上面,朝炸弹踢去。他一脚接着一脚踢着那个旋转的圆球,身子向前倾覆。事后他承认自己当时在想:“这种找死的方法不光是危险,还荒谬得很啊。”猛然间,炸弹被踢飞了,留下卡姆悬在空空的炸弹舱上面,底下的水坝轰然炸响。

爆炸属于卡姆的专长。他的一大乐事是带领新进人员参观研究所,然后带大家参与研究。有一次,他带着一群人来到一个装满水的环形钢槽旁边。

“现在,我要向大家展示水下爆炸的效果。”他像预言灾难似的宣布道,“卷起你们右手的袖子,把胳膊伸到水里。”大家饶有兴致地照做了。“预备,开火!”

砰的一声,水槽中间溅起一大片水花。参与的人还以为自己肘部以下的手臂已经被炸断。

“这,就是区区1.5克炸药引起的效果。”卡姆兴致勃勃地说道,“现在,这里有些套管,拿一个套在另一只胳膊上,然后再把胳膊伸进水槽。”

大家不太情愿地照做了,有的套上了金属管,有的套上了橡胶袖套。

“开火!”

这下,那些戴上金属管的人感觉自己的两个胳膊都像是被炸飞了。可戴着橡胶袖套的实验者却若无其事。“告诉诸位,”卡姆说,“刚才的压力是每平方英寸1000磅,假如你戴了橡胶就不会对你造成伤害。为了证明这里没有什么猫腻,下面请刚才戴橡胶袖套的人再改戴金属管,然后我们就证明完成了。”

卡姆为执行水下突袭任务的潜水人员设计的防护服,可以保护人体免受爆炸的伤害。他成了水下爆炸伤的权威。由于水的可压缩性比较小,水下爆炸形成的冲击波比在空气中传得更远,因此水下爆炸非常危险。

预测深水炸弹对沉船逃生者会有什么样的影响,是当时一项紧迫的任务。卡姆和一位名叫贝比(A. H. Bebb)的物理学家一起,合作检查了水下爆炸所产生的两个致命效应,一是冲击波(会把潜水员打得粉碎),二是紧接着的“水锤”效应(会挤压潜水员)。卡姆询问了多名水下爆炸的生还者,一遍遍听他们讲同伴是怎么样一瞬间丧失了动弹四肢的力量,发出急促的喘气声,然后被波浪吞噬。他还去参观了爆炸身亡的士兵的尸检。因为那些严重的内伤往往在外表不着痕迹。

卡姆亲身经历了多次爆炸。为了测试空气垫可能具有的隔绝性能,他穿着充气的救生衣在水中全身放松,同时在身下引发剧烈的爆炸。据说他被冲出去了很远。他的研究课题中,有很大一部分是让实验者——包括志愿的海军潜水员,当然还有他自己——悬浮在海水中,然后引爆 TNT炸药。炸药量一次比一次大,炸药距实验者的距离一次比一次近。有位潜水员私下里说“就像被当头打了一棒”。在每人经受了30次爆炸后,卡姆冷静地记录下了大家的症状:“潜水员肺损伤加重,鉴于胸部和耳部的临床表现(肋骨骨折和鼓膜破裂),结论是,勿让受试潜水员在该深度承受爆炸。”

有一个难题困扰着卡姆:有时候距离较远的爆炸反而比一些较近的爆炸造成的损伤更大。“那些显然爆破参数较小但从临床表现上看后果很严重的爆炸,让卡梅隆·莱特医生有点心烦。他在距离200磅炸药2100英尺范围内的地方下潜了50英尺。爆炸后,水下的他遭到冲击波的撞击,无法动弹,后背剧痛,失去知觉,被推上水面。”卡姆被人捞起时身体已经麻痹,口鼻耳血如泉涌。

卡姆一边在医院养伤,一边琢磨起受伤的原因来。从前的几次爆炸,计算得出的冲击波强度要比这次大得多,可是这次受的伤却要严重得多。思来想去,他认为,自己悬浮在海水中时并不是只受到了爆炸本身的一次冲击,而是几乎同时受到了多次冲击。在相对较浅(30米)而海底多岩石的海域,冲击波不仅会直接通过海水,还会在海底和海面之间反射。倒霉的卡姆正好悬浮在不同方向的冲击波汇集之处。身体刚有所好转,他就立刻又投身进了上次的实验,爆炸的其他参数不变,但根据计算结果改变了下潜的深度,可以偏离多次爆炸冲击波的影响。谢天谢地,这一次,他“没有感到任何不舒服”。

几年之后,卡姆计划做场关于水下爆炸的报告,但因为有别的事要忙,就叫一位同事替他去讲。报告中展示了一张胸腔X射线片,不知是哪个可怜人的,X射线片显示肺被炸碎了。同事好奇心起,揭开X射线片角落的标签,看到上面的病人名字:卡姆·莱特。

海军部还想知道,是否有可能在不携带呼吸设备的情况下从深水的潜水艇逃生。但是去尝试这样的任务极其危险:身处深水时,肺容纳的氧气是否够用?上浮过程中人会不会窒息?

莱特的老板认为要完成的实验过于危险,但卡姆还是趁老板外出度假之机干了起来。他把自己浸没在实验室封闭间的冷水里,水压大小调至相当于91米水深,然后一边迅速降压一边吐气。哪怕是闭口一小会儿,肺都会有胀气和爆炸的危险;而吸气的本能更是难以抑制。接着他又重复了一次实验,从100米水深,以更慢的速率(0.6米/秒)上升。按同事的话说,这是“十分勇敢而非凡的行为”。实验的结果是,皇家海军采纳了卡姆的技术方法,从深达180米的水下自由漂浮脱险,而卡姆本人也因为勇敢地亲身实验获得了大英帝国勋章(Order of the British Empire)的表彰。

除了卡梅隆·莱特,还有许多因为良心拒服兵役的人同样是二战期间默默无闻的英雄。在英国,那些因拒绝参军而在特别法庭接受审判的人,如果是出于真正的人道主义原因或由于宗教信仰而拒绝杀戮,就可以选择非战斗性的工作,比如卫生员和救护车司机。这些工作并不是就没有危险。历史上仅有三人曾两次获得维多利亚十字勋章,其中就有两人不是战斗英雄,其一是医务人员,其一是救护车司机。

少数“拒服兵役者”志愿充当医学研究的人类小白鼠。布莱恩·梅格雷思(Brian Maegraith)教授在做检测抗疟疾药物毒性的试验时,试验对象就是他自己、他的同事以及教友会公谊服务会(Quaker Friends’ Ambulance Unit)的志愿者。物色志愿者的还有肯尼斯·梅兰比(Kenneth Mellanby),他是位昆虫学者,对疥疮产生了兴趣。疥疮是种由小小的疥螨引起的皮肤瘙痒症。疥螨啃咬皮肤,在皮下钻打隧道,引起难忍的奇痒。它们排放在隧道的排泄物会造成脓疱感染,导致风湿热以及淋巴管与肾的严重问题。有些人会得一种异常骇人、几乎无药可救的并发症,叫做“痂皮性疥疮”,双手双脚还有胳膊的皮肤会被厚厚的痂皮完全覆盖。

20世纪三四十年代,英国疥疮成灾。很多孩子在整个童年和青春期都饱受疥疮之苦,还因此遭学校拒收。城镇设立了专门给人消毒的“清洁站”。战争爆发时,疥疮病情在军队中已经十分严重,发病率达到了流行病的标准。据估计,有相当于整整两个师的士兵因为疥疮住院,更别提还有多少平民劳工遭受感染。

梅兰比着手研究疥螨的生物学特性,决心弄清楚疥螨如何在人与人之间传播疾病。他在谢菲尔德的一座维多利亚式别墅中建起自己的研究机构,召集了12位拒服兵役者作为常驻试验对象。这些人中有做送奶工的,有当数学老师的,有艺术家,有美发师,还有煮海螺的工人。他们心甘情愿参与试验,没有一个早退,全部坚持做完各项试验,甚至还劝说自己的朋友前来加入。尽管报纸上常常把拒服兵役者刻画成懦弱愚昧的人,梅兰比的队伍却证明了自己的智慧和勇敢,以及特有的幽默感。在他们决定给自己设计一个纹章时,有人提议说,也许可以画上黄色条纹(yellow streak)——代表懦弱胆怯之意。至于纹章上的铭文,就把威尔士亲王纹章上的“我服务”(Ich dien)添上一个字母变成了“痒服务”(Itch dien)。

为了说明人很容易就沾上螨虫,他们睡在病人的床上用品上,还穿上病人的内衣。可是,谁也没有染病。他们觉得上当了。

梅兰比给军官们做报告时提到,刚成熟的雌性会让人得疥疮,听众闻言哄堂大笑。这话指的当然是雌性疥螨,但是回头再想时,他思忖或许另一种雌性也能传播疾病。说不定疥疮还真是一种性传播疾病。疥螨显然会高高兴兴地钻进生殖器的皮肤在里面打起隧道。梅兰比琢磨着是不是可以花钱请染病的女人来和志愿者睡觉。可志愿者会对长满疥疮的肉体发生兴趣吗?出于实验目的的通奸能见容于科学报告么?

幸运的是,还没招募到什么女人,就先发现有两名志愿者染上疥疮了。他们在感染疥螨后的开始几天没有表现出症状,原来疥疮的潜伏期可达两个月之久。

随后,染上疥疮的志愿者开始与未得病的志愿者同床共枕。就算没有实质性的亲密接触,温暖的床本身就提供了理想的感染环境。为了让疾病继续发展,志愿者忍受着病痛,坚持了9~18个月。由于奇痒难忍,他们把睡衣裤都挠成了碎片。尽管如此, 没有一个人要求把试验时间缩短。为了检验个人卫生是否影响疥疮的治愈,半数志愿者被要求定期沐浴,另一半则完全不给沐浴。虽然不洗澡不会恶化症状,不过倒是能大大打击医生给志愿者检查身体的热情。

志愿者的工作破除了当时有关疥疮传播的好几项谣传。有一种人们信以为真的说法是,身上带了螨虫的士兵在休假回家时把病传给了家里人。而事实刚好相反。士兵们会定期接受检查和治疗,但在回家省亲时却再度受到感染。志愿者写了首诗来澄清这一点:

小小螨虫,大有研究

何以得病,起因有谬

返乡归家,搂妻抱儿

温香软玉,伴于床榻

殊不知,旧病待重发

唯有牧师,以德服螨

疥螨虫虱,何以沾身?

于门于车,于厕于坐

他们组建了一支医疗队,测试“治疗”疥疮的各种方法,每周待治的病人有150人之多。

疥疮在志愿者经历的诸多磨难中只不过是其中一项。有了这群乐意帮忙的小白鼠,梅兰比又问他们是否还愿意参加其他试验。他们全部自告奋勇参加了饮食实验。无论食物有多么难以忍受,他们都谨守原则,绝对严格遵守饮食限制。二战期间英国推行一种“爱国粗麦面包”,这种新面包的成分是否会有损人体吸收钙质的能力还不确定,于是志愿者参与了消化吸收性测试。最后没发现这种面包有影响。

他们还参与研究维生素缺乏症。将近两年时间,志愿者忍受着乏味而营养不足的饮食。被剥夺维生素C的实验者得了坏血病,还要参加伤口愈合实验:在大腿上划出伤口,等伤口愈合后用砝码来测量需要多大的力可以使伤口再度开裂。

其他实验还包括“外科休克”。外科休克并非在受伤后立刻休克,而是指受伤之后造成的精神创伤,表现为流汗、血压骤降、脉率加快和昏迷。实验中,先是给志愿者注射化学物质,诱发出上述症状后再在他们身上做许多“心惊胆战的实验”。这些志愿者个个备受折磨。

为了评测新的抗疟疾药物,研究人员给志愿者接种了一种剧毒且有潜在致命危险的病原体。所有志愿者都得了“怪病”。考虑到潜在的危险,研究人员决定提前结束实验,可志愿者却坚持说,因为实验的目的是为人类解除痛苦,所以他们理当挺过实验所要求的那么长时间。

不想参军的话,也不是非得要当拒服兵役者。那些参与机要战备工作的人同样获得了赦免,比如为企业研制新药的科学家。战时对新的抗生素以及其他药物的需求十分紧迫。丹麦一家制药公司 Medicinalco的职员因为受到研究工作领头人的鼓舞,成了热情高涨的自体实验者。他们就像兄弟连,拿自己的健康冒险,推动新药进入市场的步伐。他们称自己为“死亡营”。

这样做既不是出于强制,也不是因为有多少回报。他们因为提供血液样品而得到的报酬或许只是一杯红葡萄酒。在年终尾牙时,那些冒了最大风险的人和经受了最可怕副作用的人获得的奖赏是:一具小小的塑料骷髅——死亡的象征。其中的自豪不亚于任何军事勋章。

此前几年,佩腾科费尔曾把自己痛饮霍乱菌液的举动与战士的行为联系在一起:“我本应视死如归……我应当像战场上的勇士那样为科学而牺牲。”

《冒烟的耳朵和尖叫的牙齿——自体实验者奇闻录》

原名Smoking Ears and Screaming Teeth

科学出版社2011年10月出版

[英]特雷弗·诺顿/著

朱机/译

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