海洋世界：沒有空氣，在海底如何活下去？
連接萊蒙斯（Chris Lemons）和船身的臍帶纜斷裂前，就有不詳的裂縫出現。這條重要的線纜維繫著海平面下100米（328英尺）處所需要的電力、通信、熱能、空氣，這條臍帶纜和潛水服連接。
據萊蒙斯的同事回憶，這條生命線損壞的時候發出可怕的斷裂聲，但萊蒙斯自己表示什麼都沒聽到。上一秒，他還卡在正在作業的水下金屬結構中，下一秒就翻滾到了海底。他和海面上船隻的聯繫被切斷了，而且沒有重新回去的希望。 最要命的是，萊蒙斯的氧氣供應也斷掉了，只有應急氧氣，能供他支撐6到7分鐘。接下來的30分鐘裏，在北海（英國東海岸附近的大西洋海域）海底，他經歷了沒人能活著出來的事情：他沒有空氣可供呼吸了。 萊蒙斯回憶道：「當時我也不知要怎麼應對。我掉到海底的時候背部朝地，四周一片漆黑。我知道背上的氧氣瓶只有很少的氧氣，所以不可能活著出來。我很無奈完全被悲傷情緒佔據了。」 事故發生前，萊蒙斯已經飽和潛水作業了大約一年半的時間（Credit: Chris Lemons） 萊蒙斯所在的飽和潛水作業隊隸屬於亨廷頓油田（Huntington Oil Field），位於蘇格蘭東海岸的阿伯丁以東127英里（204公里）處，作業隊主要負責安裝修理油井歧管的各種管道。在下潛完成這份工作前，潛水員必須在潛水船上特製的艙室裏生活，艙室與其他船員用一塊金屬玻璃隔開。下潛員要在這裏飲食起居，度過一個月的時間。在這6米長的管道房間時，三名潛水員將要適應海底水下的壓力。 這種隔離是不尋常的。三位潛水員能看見外面的同事並能同他們交流，但除此之外他們與船員之間是隔絶的。團隊成員彼此依賴——他們需要6天減壓，才能從高壓艙裏出去，或是幫他們進入艙內。 39歲的萊蒙斯說：「這個境況很特別。你生活在船上，周圍有很多人。但卻被一層金屬隔離的那裏。」 「在某種意義上來說，從月球回到地球上都比從海底回到地面隔離時間要短。」 減壓是不能省的步驟，因為在深水區呼吸時，潛水員吸進的氮氣會融進血液和組織中。回到水面後，周圍的水壓降低，氮氣會從人體內釋放出來。如果這一過程進行太快，會導致潛水員組織疼痛、神經損傷，大腦內部的氮氣釋放，嚴重時甚至會導致死亡——這種情況，被稱為「減壓病」。 長時間深水作業後，潛水員需要在高壓艙內用數天的時間來完成減壓的過程（Credit: Getty） 然而，真正從事這項工作的潛水員有時會縮短減壓時間。就拿萊蒙斯來說，花這麼長的時間來減壓，會讓他和未婚妻馬丁（Morag Martin）分開很久，這讓他想念二人在蘇格蘭西海岸的家。 2012年9月18日那天，一切情況正常，萊蒙斯和兩位同事尤阿沙（Dave Youasa）、阿洛克（Duncan Allcock）能夠進行作業。於是三人爬進潛水鐘，潛水鐘將從比比妥帕斯號（Bibby Topaz）上放下來，放到海牀上，在那裏展開日常的維修工作。 萊蒙斯說：「這是我們一天中很平常的工作，海面上風浪挺大的，但水下十分平靜。」他雖然沒有兩位同事經驗豐富，但也有著8年的潛水經驗，從事飽和潛水作業也已經有一年半了。這是他第9次從事深海潛水作業。 連接潛水船的臍帶纜在波濤洶湧的海浪中斷掉後，萊蒙斯在海牀上生存了30分鐘（Credit: Dogwoof） 海面波濤洶湧，會引發一系列事件，令萊蒙斯命懸一線。一般情況下，潛水船會採用計算機控制的導航和推進系統，也就是動態定位系統，來保持與下潛做業人員在相同的垂直位置。 萊蒙斯和尤阿沙開始修復水下管道，阿洛克在潛水鐘上負責指導。此時，比比妥帕斯號的動態定位系統突然損壞，整艘船開始偏離航線。 海底潛水員的通信系統隨即發出警報，萊蒙斯和尤阿沙得到指示，需要返回潛水鐘。當兩人開始順著臍帶纜返回時，船隻已經後退偏航，錯過他們所在的位置。也就是說，他們必須爬過這個高聳的金屬結構，才能夠重新回到船上。 在兩人快要爬到頂部時，萊蒙斯的臍帶纜被金屬結構上抻出來的部分勾住。在他還沒能解開時，上方的船隻又將其拉緊，萊蒙斯被拖入了金屬橫樑之中。 萊蒙斯說：「尤阿沙感覺到有事情發生了，於是就轉身來找我。我們看著對方的眼睛四目相對，這個情景很特別。尤阿沙用盡辦法要接近我，但船把他拖走了。我的臍帶纜拉的太緊了，在我意識到之前，已經沒有充足的氧氣了。」後來，萊蒙斯的故事被拍成了紀錄片《最後一口氣》（Last Breath）。 遙控潛水器將實時圖像發回船上，人們看著萊蒙斯在水下100米處漸漸消失，十分無助（Credit: Floating Harbour） 臍帶纜的拉力是巨大的。它由一堆纏繞的軟管和電線組成，中間是一根繩索。船在海面漂移，線纜越拉越緊，開始吱吱作響。萊蒙斯本能地轉動頭盔上的旋鈕，開始用背上應急瓶中的氧氣呼吸。不等他採取任何措施，臍帶纜就斷了，他被彈回了海牀上。 在一片黑暗中，萊蒙斯奇蹟般地站了起來，摸索著回到了井身的金屬結構處，並且再一次爬到頂部，希望能看到潛水鐘、安全回去。 萊蒙斯說：「我爬上去的時候，並沒有看到潛水鐘。我理性地想，要冷靜下來，節省僅剩的一點氧氣。我背上的應急氧氣只夠呼吸六、七分鐘的。我沒有想到會有人來救我，於是我把自己蜷縮成一團。」 沒有氧氣，人只能存活幾分鐘時間，之後，維持人體運作的生命活動就會停止。為大腦神經元提供能量的電信號也會減少，最終完全停止。 英國朴茨茅斯大學（Portsmouth University）極端環境實驗室主任蒂普頓（Mike Tipton）說：「缺少氧氣，讓生存變得十分困難。人體內不會儲存很多氧氣——最多也就幾升。能維持多久取決於個人的代謝速度。」 在沒有氧氣的情況下，人最多只能存活幾分鐘，如果壓力過大或運動，時間可能更短（Credit: Dogwoof） 靜息狀態下的成年人，每分鐘約消耗五分之一到四分之一升的氧氣。如果大量運動，那麼每分鐘會消耗四升的氧氣。 蒂普頓研究過在水下長時間缺氧存活的人，他補充說：「如果人壓力過大或感到恐慌，新陳代謝會加快。」 比比妥帕斯號上的船員拼命想要切換到手動導航，回到當時的位置，以援救沒能上船的同事。但是，船已經駛離了很遠，因此只能發射一艘遙控潛水器，希望能找到萊蒙斯。 在潛水器搜尋到萊蒙斯後，船上的人無助地通過潛水器的攝像頭看著萊蒙斯，他逐漸停止了活動，生命一點點流逝。 萊蒙斯說：「我還記得當時吸最後一點氧氣。我用了很大勁才把它吸進去，感覺就像是要入睡的前一刻並不難受，但我十分痛心，同時對我未婚妻深感抱歉。我痛心的是這次意外會對他人造成傷害。其它也無所謂了。」 作業時溶解在萊蒙斯體內的氧氣，以及海水冰冷的溫度，使得他在長時間沒有氧氣的狀態下活了下來（Credit: Dogwoof） 比比妥帕斯號的船員重啟失靈的動態定位系統並控制了船體，大概花了半小時。等到尤阿沙到達金屬結構的頂部，找到萊蒙斯的時候，他已經不會動了。 憑著堅韌的毅力，尤阿沙終於把萊蒙斯拖回了潛水鐘，把他交給阿洛克。當摘下萊蒙斯的頭盔時，發現他臉色鐵青，已經沒有了呼吸。阿洛克出於本能，給萊蒙斯做了兩次人工呼吸。 萊蒙斯竟奇蹟般地醒了過來。 萊蒙斯說：「我覺得昏昏沉沉的，看到了閃爍的燈光。怎麼醒過來的，記不清了。只記得尤阿沙癱坐在潛水鐘的另一側，看上去筋疲力盡，並不知道他為什麼疲憊不堪。幾天之後，我才知道那時情況有多麼緊張。」 七年過去了，萊蒙斯仍然困惑在沒有氧氣的情況下，自己是怎麼存活那麼久的。在海底待那麼長時間，按常識他應該已經死了。 北海冰冷的海水可能是一個原因。在水平面以下100米（328英尺）處，水溫低於3攝氏度（37華氏度）。因為臍帶纜斷了，萊蒙斯的潛水服沒有熱水加熱，他的身體和大腦很快被冷卻下來。 如果飛機壓力突然降低，由於高空空氣稀薄，旅客會呼吸困難，這就是為什麼飛機上要提供氧氣面罩（Credit: Getty） 蒂普頓表示：「大腦快速冷卻，在沒有氧氣狀態下能夠延長生存時間。溫度降低10度，新陳代謝的速度會下降一半到三分之一。大腦溫度降低至30攝氏度（86華氏度）時，生存時間會增加10至20分鐘。當大腦溫度降至20攝氏度（68華氏度）時，這個數字就會達到一個小時。」 飽和潛水員經常吸入加壓氣體，這也增加了萊蒙斯的生存機會。在壓力下吸入高純度的氧氣，多餘的部分會溶解到血液中，給身體提供額外的氧氣儲備。 缺氧狀態 潛水員是常經歷氧氣供應突然中斷的人。當然，也有其它許多情況，會導致氧氣供應出現問題。比如，消防員進入濃煙滾滾的建築物時，必須依賴呼吸設備；高空戰鬥機的飛行員也會使用呼吸面罩。 在一般狀況下，會有很多的缺氧情況。比如登山運動員到達海拔較高處時，會有輕微缺氧情況，只是很多時候人們將其歸咎於意外。氧氣濃度低會影響大腦功能，導致決策失誤，令人局促不安。 萊蒙斯傳奇的生存故事已經被搬上熒幕，拍成了紀錄片《最後一口氣》（Credit: Dogwoof） 患者在接受手術時，也經常出現輕度缺氧狀況，有人認為這會影響康復。中風也會造成患者大腦缺氧，導致腦細胞的死亡和損傷，對身體產生永久性傷害，影響患者日後生活。 蒂普頓說：「很多疾病，最後的階段都是缺氧。缺氧狀態下，人的外圍視覺開始喪失，最終只能看到一個點。有人提出，這可能就是為什麼有過瀕死體驗的人，會說自己當時看到了一束光。」 萊蒙斯在無氧條件下安然無恙地活了下來，腦細胞並沒有受損。只是發現腿上有幾處淤傷。 他並不是第一個這樣活下來的人。蒂普頓在醫學文獻中找到了43個案例，都是在水中歷經長時間無氧而存活下來的人。其中四個案例都成功康復了，還有一個兩歲半的小女孩，她在水下至少待了66分鐘。 蒂普頓說：「兒童和女性的存活概率更大。這是因為他們的體型更小，身體更容易冷卻下來。」 如果要去攀爬世界高峰，如珠穆朗瑪峰等，由於山上空氣稀薄，攀登者需要補充額外的氧氣（Credit: Alamy） 像萊蒙斯這樣的飽和潛水員，在訓練中可能無意地教會了身體該如何應對極端狀況。挪威科技大學（NTNU）在特隆赫姆的研究人員發現，飽和潛水員能夠改變血細胞的基因活動，來適應所處的極端環境。 我們體內的氧氣以血紅蛋白形式攜帶於身體各處。血紅蛋白是在紅細胞中發現的一種分子。NTNU氣壓生理學研究組負責人埃夫特達爾（Ingrid Eftedal）說：「我們發現，氧氣運輸相關的基因程序發生了明顯的變化。飽和潛水期間，無論是血紅蛋白的產生還是紅細胞的生成，所有和氧氣傳輸相關的基因，其活動性都降低了。」 事故發生後，飽和潛水員攜帶的應急氧氣量，從只能維持6到7分鐘，增加到了40分鐘（Credit: Dogwoof） 埃夫特達爾和她的同事們認為，這可能是由於他們水下呼吸過高濃度氧氣造成的。萊蒙斯體內氧氣運輸速度緩慢，因此氧氣能用得更久。 潛水前的鍛煉，也被證明有助於降低罹患潛涵病的風險。 在研究了沒有額外氧氣供給，自由潛水的原住民後發現，人體即使沒有額外的氧氣補給，也能很好的適應無氧環境。印度尼西亞的巴瑤族人（Bajau）就可以潛入水深70米（239英尺）處，同時屏住呼吸用長矛捕食。 萊蒙斯說，從用盡最後一口氧氣到他回到潛水鐘，到重新恢復意識，這段時間發生了什麼，他都不記得了（Credit: Floating Harbour） 猶他大學的進化遺傳學家伊拉多（Melissa Ilardo）發現，通過遺傳進化，巴瑤族人的脾臟要比陸地為生的鄰居撒魯安人大50%。 人們認為，在自由潛水時，人類的脾臟發揮了關鍵的作用。 伊拉多表示說：「有一種東西叫哺乳動物潛水反射。人們在屏住呼吸、潛入水裏時，就會經歷這種反射。這種潛水反射會使脾臟收縮。當脾臟收縮時，脾臟內儲藏的富氧紅細胞，會進入血液循環，提供氧氣供給。也可以說，脾臟就是人體內的生物潛水罐。」 印度尼西亞的巴瑤族人因長期的自由潛水，已經進化出巨大的脾臟，有助於他們在水下度過更長時間（Credit: Alamy） 有人認為，脾臟大的巴瑤族人儲藏的富氧血液更多，因此水下憋氣的時間就更長。伊拉多見過一個巴瑤族人，能在水下待13分鐘而不呼吸。 事故發生三周後，萊蒙斯重新回到當時出事的地方。把之前沒有完成的工作做完。他和未婚妻結了婚，現在有了一個女兒。 回憶起自己和死亡擦肩而過的經歷，他覺得功勞並不在自己採取的措施。 萊蒙斯說：「我能倖存，重要原因是我周圍同事的努力。我自己做的不多，主要靠水下兩名同事、和船上人員過硬的專業技術和頑強的毅力。我是個幸運的人。」 氧氣快用完時，萊蒙斯主要想的人就是他的未婚妻，事故後他倆立刻結了婚（Credit: Chris Lemons） 意外之後，潛水行業發生了很多變化。如今，人們用的應急氧氣瓶必須貯有足夠呼吸40分鐘的量。現在的臍帶纜都帶有奇幻的燈光，以便在水下清晰可見。 萊蒙斯的生活並沒有發生什麼改變。 他開玩笑說：「我還得為孩子換尿布。」但是，他對死亡的看法發生了改變，他說：「死亡並不可怕。重要的是你留下了什麼。」 請訪問 BBC Future 閲讀 英文原文。