科学家们仍然不明白自由潜水员如何能在如此深的水下生存

自由潜水员无需任何呼吸设备即可游到水下极深的地方（目前的记录是 214 米，超过 700 英尺）。冠军可以屏住呼吸很长时间——女子记录是 9 分钟，男子记录是 11 分钟。我是一名对极端环境特别感兴趣的医生，因此当我被邀请参与 Wellcome Collection 新展览“Somewhere in Between”的自由潜水艺术项目时，我很感兴趣。科学家和自由潜水员在很多方面都是完全陌生的。当你看到这项运动给我们的生理带来的压力时，最初看起来几乎不可能有人能够潜到如此深的深度——但他们做到了。没有任何支撑，只呼吸空气，你几乎可以不用任何额外的支撑，除了穿着防护服就可以爬上珠穆朗玛峰。那是海拔 9 公里（5.6 英里）左右。但当你进入海洋时，由于压力差异很大，情况实际上变化要快得多。如果你只潜入海里 10 米（33 英尺），你就会受到另一个大气压的影响：这是你在水面所受压力的两倍。每往下潜 10 米，你就会受到另一个大气压的影响。这会开始以相当深刻的方式操纵你的身体、解剖学和生理学，这实际上使得潜入深海变得异常困难。它不仅会压迫你，缩小你体内的含气空间，还会改变你的生理学，改变气体在血液中的作用方式以及它们对包括神经系统在内的所有事物的作用方式。

在自由潜水的早期，生理学家们坚信人们无法潜入超过 30 或 40 米（100-130 英尺）的深度。他们以科学家的身份绘制了图表，并计算出了他们所看到的情况。他们计算出了他们对人体的了解以及压力对人体的影响，然后他们说：“好吧，看，当你潜入 30 或 40 米时，你的肺会被压碎，你就会吐血。所以你不可能在屏住呼吸潜水时做到这一点。根本做不到。”

但当然，自由潜水员还是决定这么做——而且他们游得远远超出了理论极限。他们是怎么做到的？参与该项目的自由潜水员兼艺术家 Martina Amati 试图解释这项极限运动的心态：

在 10 米（33 英尺）的深度，我们血液中所需的氧气量比在 100 米（328 英尺）时更多，因为周围的水压使氧气更加强大。因此，深潜最棘手的部分是上升的最后阶段，此时压力减弱，组织中的氧气水平突然下降，存在浅水昏厥的风险。

开始潜水也很难。潜水员在水面和潜水开始的几米内都会浮在水面上。当你开始下潜时，水压会把你推回水面，直到大约 13 米（43 英尺）到 20 米（66 英尺）深时，动态就会逆转。根据 Amati 的说法：

作为一名潜水员，你会体验到血液化学成分的变化，因为压力增加会使气体更容易溶解，更容易发挥作用。因此，血液中溶解的大量氮气就像麻醉剂一样，实际上会让你感觉很醉，而且深度只有 30 或 40 米（100 或 130 英尺）。如果你在这些极限处潜水，额外的氮气会让你感觉非常兴奋。

作为一名自由潜水员，潜得更深，你就是在从血液中挤出最后一点氧气，并试图在比人类通常所处的低得多的水平上生存。你会进入一种奇怪的平衡状态，深水处的压力暂时帮助你支撑身体，而屏住呼吸会威胁你的生命。这真的是一种非常非常不稳定的平衡，它要求你做出一些非常奇怪、非常奇怪、不太为人所理解的生理壮举才能活下来。现在人类自由潜水的深度记录相当荒谬：不是几十米，而是几百米。

人们对如何实现这一点有粗略的模型。这不是一个完全的谜团——但显然还有更多我们无法完全理解的事情。我发现这个项目真正令人着迷的是，自由潜水员和参与自由潜水的非科学家谈论这种与海洋融为一体的非常全面的体验以及这种极好的幸福感。对于生理学家来说，这是缺氧和缺氧带来的欣快感，这并不好，但对于自由潜水员来说，这是体验的一部分。他们不可能将其与潜水本身区分开来。

生与死之间存在一个灰色地带，其中存在着机会，事情也可能发生。在医学界，我们不会为了好玩而探索这个界限——但从事自由潜水等活动的人会把它当作一种消遣。

因此，自由潜水运动在两种不同的文化（自由潜水者和科学家）眼中几乎没有真正的交集。一种人带着着迷的恐惧看着它，另一种人则把它视为一种生活方式。因此，对我来说，这不仅仅是艺术与科学的合作。将这两个领域结合在一起有一个真正的原因——每个人都可以从对方身上学到很多东西。

Martina Amati 与 Kevin Fong 合作创作的多屏装置作品“Under”将在威康收藏博物馆的“Somewhere in Between”展览中展出，该展览将持续至 2018 年 8 月 27 日。

Kevin Fong 是伦敦大学学院生理学名誉教授。本文最初发表于 The Conversation。