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科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

2022-03-03由 忘川檔案 發表于 漁業

純氧水可以呼吸嗎

在地球形成初期,並不像現在這樣生機勃勃,那時的地球像是一個“煉獄”,到處充斥著熔岩和颶風。直到後來的億萬年變遷中,小行星及彗星撞擊地球,帶來了水分。這些外來的水分慢慢地匯聚成為了如今的江河湖泊。從此,開啟了地球的生命之旅。

由於水下無法呼吸,人類對於海洋的探索僅僅為可憐的5%

在地球長久以來的發展長河中,慢慢形成了自己獨有的生態系統。而地球上的每一個物種都遵循著這個生態系統的規律生存。有這樣一句話,叫

“物競天擇,適者生存”

。在地球誕生之初一直到今天,誕生了數不盡的物種,最終在不斷的演化過程中,誕生了現在地球的最高階生命

人類

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

地球上生態系統的代表——亞馬遜熱帶雨林

眾所周知,地球的生命起源於海洋,而海洋中的生物圈也是地球上最龐大的一個種群。小時候經常聽老人說:

“地上有什麼,還裡有什麼”

。當時就想,地上有馬,海里有海馬;地上有大象,海里有海象。想想似乎還真的是這個道理。透過老人的言語,那時候隱隱約約的感覺到,水就是生命之源,而作為人類,身體中70%的物質都是由水組成的。

如果在小的時候,一定會想到這樣的問題,為啥身體70%的物質是水,可人類卻不能在水下生存呢?不但不能在水下生活,反而還要怕水。

因為人類是靠肺部呼吸,在水中無法像魚一樣透過鰓來吸取水中的氧氣。

也正因為如此,人類被制約在大陸之上,縱使地球上71%的面積都被海洋覆蓋,人類也因為無法適應海洋的環境而無法徹底的對海洋進行探索。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

海底世界

雖然當今的科技相比百餘年前已經非常的發達,人類有著很好的潛水裝置,甚至可以利用潛艇下潛到馬裡亞納海溝。但可惜的是目前人類所能探索到的海洋仍然只有可憐的

5%

,剩餘的

95%

依然是人類的盲區。尤其是在深海,即使有著強大的下潛裝置,由於氧氣供給的限制,也依然無法長時間停留在水下。

人體的呼吸迴圈系統

曾幾何時,人類暢想如果有一點自己不需要藉助科學儀器,而是透過改善自身的身體技能而在水下自由呼吸,那該是一件多麼好的事情。

可人類是哺乳動物,主要是透過肺部呼吸,透過吸入外部空氣將氧氣儲藏在肺泡中,由肺部將氧氣與血液混合,再由心臟將帶有氧氣的血液透過動脈輸送到身各個器官,當動脈血中的氧氣消耗殆盡後,又會隨著靜脈血管流回心臟,由肺部再次為血液注入新鮮的氧氣,再由動脈血輸送出去。

這也就是人體的

心肺迴圈系統

。是心臟與肺部不斷的工作使我們身體有著源源不斷的氧氣。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

心肺迴圈系統

人類,或者說哺乳動物的這種呼吸方法可以很好的使我們在陸地上生存,但凡事都具有兩面性,因為肺只能吸取空氣中的氧氣,不會像魚一樣透過鰓來呼吸,因此也在一定程度上限制了在水中的活動。

就像上文提到的,即使人類目前擁有著先進科技水平,利用水下供氧的裝置使人類可以在水下停留一段時間,但無論任何裝置,都無法攜帶大量的氧氣下潛並長時間停留。而人類在水下停留的時間也決定著對海洋探索的深度。只有解決了在水下長時間停留的問題,才能進一步解除海洋對人類的束縛。

科學家的新發現或許能幫助人類長時間在水下停留

如果人類解決了在水下持續呼吸的問題,那麼人類將在探索海洋這個領域踏出大大的一步,進行各類科學研究的程序也會加快很多。

就在去年,科學家發現了一個名為

全氟化碳

的物質。根據科學家的闡述,氟化碳的化學屬性非常穩定,並且可以在很好溶解二氧化碳的情況下不破壞活性物質。對此,科學家進行了科學實驗。將小白鼠放在已經溶解了全氟化碳的水中,經過了20多個小時以後,小白鼠依然存在活力。從而科學家得出了一個結論,生物可以在全氟化碳的液體中長時間停留並且保持呼吸。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

水下停留20多個小時後的小白鼠

其實,科學家所發現的氟化碳曾在科幻電影中出現過。比如宇航員長期的星際旅行中無法攜帶很多的氧氣,就將自己浸泡在一種能呼吸的液態中。而這種液態物可以給宇航員提供長時間呼吸的載體,並且給宇航員的身體保持一個長期穩定的健康狀態。當時只是一種設想,而現在,這種液態物卻照進了現實。

它就是科學家所發現的全氟化碳,一種具備呼吸作用的物質。

科學家將這個實驗的結果叫做

“全液體呼吸技術”

。該技術不但對小白鼠有效,對於人體也是可行的。根據國外的媒體報道,一名嬰兒在出生的時候患上了呼吸困難症,是由於嬰兒在脫離母體的羊水後心肺功能並沒有完全適應外界的氧氣造成的。醫生將嬰兒放在全氟化碳中進行治療,結果效果的病情不但得到了有效的控制,並且還出現了康復的跡象。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

肺部模擬圖

這個重大的發現讓科學家很快的想到了將這項技術應用到人類對海洋的探索當中,只要我們可以製造出一種應用全氟化碳的新型潛水儀器,那麼各潛水員便可以利用這項技術延長滯留在水下的時間。從而能夠更好地探索這片廣闊無垠的海洋。更令人興奮的是,如果這項技術發展成熟,並解決了海底壓力問題,或許我們能夠更自由地潛入深海之中進行探索。

解決壓力問題,利用“全液體呼吸技術”潛入深海

要知道,人類之所以對海洋的瞭解只有僅僅的5%,是因為大部分的秘密都集中在了深海層。而我們只能透過強大的潛水艇和深潛器去探索這片未知的區域。可即便是專業的下潛裝置,也無法在深海中停留太長時間,

因為越往深處去,壓力就會越大。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

人類下潛極限

我們用一個成年人當作例子來說,人類在水中的下潛深度在

20米

左右。由於強大的水壓作用,超過這個深度後人類就會出現不適從而產生危險。這時候有的人會問,那為什麼深海中國有那麼多魚類可以生存,人類丟棄在海中的生活垃圾為何可以沉入深不見底的海底?

主要的一個原因就是內外的壓力差。深海之中的魚類之所以不怕水壓,是因為他們的呼吸結構與我們不同,它們使自己體內的氣壓保持跟外界相同。內外的壓力差為零的時候,水壓就自然也就沒有影響了。而那些丟棄在海中的垃圾,也是這個原理。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

深海

但人體就不一樣了,人類體內維持著一個標準的大氣壓,而在海中的氣壓會隨著深度的不斷增加而慢慢的強於身體內的大氣壓。也正是因為這個原因,使我們無法潛入更深的海洋。但如果能讓人體的氣壓隨著不斷下潛與海洋中的水壓保持平衡,那麼我們就可以無視海中的壓力了。

科學家對人類祖先在海洋中生活的猜想

在人類數以萬年的演化過程中,有兩段空白期。科學家稱,人類的祖先森林古猿生活在距今

1400萬至800萬年前

,而人類的直系祖先南方古猿則生活在距今

400萬年至190萬年前

。猿人則是生活在

170萬年至20萬年前。

而這中間恰恰出現了兩個空白期,從古猿到南猿空白了

400萬年

,從南猿到猿人又空白了

20萬年

。而迄今為止,科學家沒有發現任何空白期間的生物化石。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

人類進化史

那麼這兩個空白期意味著什麼呢?科學家猜測,或許這兩個空白期的人類祖先有可能生活在海洋之中。如果真的是那樣,那就說明人類的祖先也能夠在海洋中自由地呼吸、生活。

同時也能說明,人類的基因中具備著一定的海洋生存能力。

科學家發現“可以呼吸的液體”或將解決水下呼吸問題,有望應用

《山海經》中講到的鮫人

只不過在後來的數百萬年裡,人類一直生活在陸地。而在漫長的歲月演變當中,人類身上曾經擁有的水下生存的基因慢慢地退化和隱藏。如果在未來,我們可以透過基因技術再次啟用這一部分

“海洋基因”

,那麼人類或許可以直接進化成為

“水陸兩棲”

的高階生命體。

結語

在當下生態環境不斷惡化,全球氣候變暖的情況下。海平面每年都在上升,在未來的某一天或許海洋會吞噬陸地。那麼對於人類而言,能夠在海洋中生活將是非常重要的。如果人類在海洋中生活變成現實,那麼即使環境惡化,人類也可以進入海洋躲避遭難。同樣也可以利用自身的優勢更好地探索海洋,開採海洋資源。

當然,這一切的一切都建立在保護環境的基礎之上。

如果沒有的良好的環境保護意識,即使進入海洋,那海洋也僅僅是人類破壞地球的第二環境罷了。當海洋也被人類開採完,然後呢?

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