世界盡頭也精彩

李忠東

2022 年4 月16 日，“神舟十三號(hào)”載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸，航天員翟志剛、王亞平、葉光富結(jié)束了在空間站的183 天奇妙生活，平安返回！

當(dāng)中國航天員在遠(yuǎn)離地面的空間站中工作、生活時(shí)，一批外國科研人員同樣堅(jiān)守在人類似乎不應(yīng)該存在的地方，這里不僅會(huì)有漫漫長夜，氣候條件也非常惡劣，被稱為“白色火星”。

康科迪亞科考站是法國和意大利在南極合建的一個(gè)科考站，它位于南極點(diǎn)附近的高原地帶，雄踞在3 200 米高的名為“穹頂C”的冰架上，這里是世界上最寒冷的地區(qū)之一。如今，一支13 人的科考團(tuán)隊(duì)正堅(jiān)守在這里，模擬長時(shí)間的太空任務(wù)。研究團(tuán)隊(duì)有10 名男性、3 名女性，包括化學(xué)家、電氣工程師、IT 和通信專家、天文學(xué)家、醫(yī)學(xué)家、電工、廚師、水管工、機(jī)械師和技術(shù)員等。

悄然孕育太空夢

丹麥生物醫(yī)學(xué)研究員納迪婭·艾伯森博士2011 年從醫(yī)學(xué)院畢業(yè)以后，在格陵蘭島成為一名全科醫(yī)生。但她心中始終有一個(gè)熾熱的夢想，就是幫助人類登陸火星甚至更遠(yuǎn)的星球。如今，她就在這支科考團(tuán)隊(duì)中。

艾伯森的任務(wù)是對(duì)她自己和團(tuán)隊(duì)其他成員進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，以了解人類如何應(yīng)對(duì)極端孤立的生活。大量的科學(xué)論文和對(duì)南極冬天的描述，讓她為在黑暗中的沉悶生活做好了準(zhǔn)備。但在真正體驗(yàn)后，她發(fā)現(xiàn)困難遠(yuǎn)比想象中的多得多。

這位生物醫(yī)學(xué)研究員說，當(dāng)太陽最后一次短暫浮現(xiàn)時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員戀戀不舍地在陽臺(tái)上或走到冰面上觀看，一抹最溫暖的黃色在無瑕的天空中延伸，然后從視線中消失。在南極洲的秋季，每天的日落時(shí)間越來越早，直到太陽根本就不出現(xiàn)，然后在冬季有4個(gè)多月完全消失在地平線后面。

對(duì)于科研人員來說，與太陽的漫長告別是苦樂參半的。在外面完全冰冷的黑暗中，溫度可能降至-80℃，不能空運(yùn)任何物資或人員進(jìn)入，他們將在與世隔絕的情況下生活和工作，能看到精靈般的奇幻南極光就是最好的安慰。

在相對(duì)暖和的南極海岸線上，有許多永久性基地，但康科迪亞是50 年來第一個(gè)建在南極內(nèi)陸的科考站。它位于南極點(diǎn)附近的高原地帶，雄踞在3 200 米高的名為“穹頂C”的冰架上，這里是世界上最寒冷的地區(qū)之一?？瓶颊居蓛蓚€(gè)堅(jiān)固的鼓狀建筑物組成，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去像兩個(gè)糧倉，每個(gè)直徑18.5 米、高12 米，一個(gè)是工作區(qū)，另一個(gè)是比較安靜的生活區(qū)。鼓狀的外形能夠保證熱能的最充分利用，廢水處理系統(tǒng)可以使淋浴和水槽中排出的廢水循環(huán)使用。

距離康科迪亞科考站最近的鄰居是俄羅斯運(yùn)營的沃斯托克南極站，但它們之間的距離也有600 多千米，單從距離上講，它比空間站還要遠(yuǎn)。就像空間站在低地球軌道中一樣，科考站也存在于人類不應(yīng)該存在的地方。

考慮到這種極端環(huán)境就很像其他星球，歐洲航天局決定把康科迪亞科考站作為人類登月和火星任務(wù)的基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室。自2005 年以來，該機(jī)構(gòu)每年資助一位醫(yī)學(xué)博士在此實(shí)施未來的太空項(xiàng)目研究，期待通過相關(guān)研究成果幫助人類在心理、身體上適應(yīng)不斷變化的氣候和更長的太空飛行，最終能到另一個(gè)星球上生活。

在科考團(tuán)隊(duì)入駐科考站幾天后，艾伯森便對(duì)成員們開始測試，了解他們的身體對(duì)南極氣候和海拔高度的反應(yīng)。包括艾伯森在內(nèi)的一些人患有水腫，身體組織中的液體潴留。由于極端環(huán)境使人的生物鐘受到嚴(yán)重影響，睡眠質(zhì)量也大為下降。研究發(fā)現(xiàn)，問題在冬季之前便已經(jīng)開始，睡眠階段（淺睡眠、稍深睡眠、深睡眠和快速眼動(dòng)睡眠）被重新排序，使人很長時(shí)間難以入睡，甚至徹底失眠。之前，科學(xué)家一直認(rèn)為長途旅行中形成的深靜脈血栓或與腿部血塊有關(guān)，較低的氣壓加上久坐少動(dòng)是造成這種情況的直接原因。但是對(duì)康科迪亞科考站科研人員的研究令人驚訝地表明，較低的氣壓似乎對(duì)深靜脈血栓的形成沒有“貢獻(xiàn)”。

艾伯森表示，就人類而言，在這種極端情況下，未知的可能性太多了。以輻射為例，在星際空間暴露于輻射下是探索任務(wù)的主要阻礙因素，在行星際空間累積的輻射劑量將比人類在地球上同一時(shí)期累積的劑量大幾百倍，比在空間站工作積累的劑量大幾倍，長期遭受輻射可能會(huì)導(dǎo)致罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加。

孤寂永夜的挑戰(zhàn)

火星之旅涉及的是深空飛行，除了可能來自宇宙的潛在危險(xiǎn)，另一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域是長期隔離和禁閉對(duì)人類的影響。當(dāng)一群人長期被限制在一個(gè)小空間里時(shí)，可能會(huì)破壞他們的情緒反應(yīng)和認(rèn)知功能?？悼频蟻喛瓶颊疽彩侨绱?，這里的氧氣含量比海平面的氧氣含量少1/3，長期的低氣壓缺氧會(huì)損害大腦功能，人們?cè)谶@里待得時(shí)間長了，就會(huì)變得沉默。

進(jìn)入冬季后，遼闊的南極大陸在黑暗之中被抹去了顏色、氣味甚至聲音，顯得格外荒蕪、孤寂。4 個(gè)月的極夜時(shí)間是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。極夜又稱永夜，即夜長24 小時(shí)，一日之內(nèi)，太陽都在地平線以下。研究證實(shí)，人被關(guān)在完全漆黑的屋子里，最多能堅(jiān)持7 天，否則就會(huì)崩潰發(fā)瘋?？瓶紙F(tuán)隊(duì)通過大量的檢測和實(shí)驗(yàn)，對(duì)缺乏陽光帶來的壓力、睡眠模式的改變以及疲勞和情緒的影響等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

科研人員在系統(tǒng)回顧、梳理了康科迪亞科考站幾十年極端環(huán)境實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，積累了豐富的知識(shí)。其中的大多數(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為常識(shí)，不會(huì)讓人感到意外，但在當(dāng)時(shí)是開創(chuàng)性的。例如，為那些生活在密閉環(huán)境中的人開發(fā)一種有效的鍛煉方案，以對(duì)抗長期禁閉的影響，包括情緒、認(rèn)知能力的下降與一般由于環(huán)境因素導(dǎo)致的肌肉力量下降。團(tuán)隊(duì)成員被分為兩組，一組按要求進(jìn)行鍛煉，另一組則不進(jìn)行任何活動(dòng)。結(jié)果活躍組情緒穩(wěn)定，而懶惰組表現(xiàn)出更多的情緒波動(dòng)。這是因?yàn)樵阱憻挄r(shí)，身體內(nèi)部會(huì)分泌一定量的多巴胺和內(nèi)啡肽。多巴胺對(duì)情緒的調(diào)節(jié)有關(guān)鍵作用，會(huì)使人的心情變得愉悅，對(duì)生活、工作產(chǎn)生激情。內(nèi)啡肽能夠讓人的情緒變得更加穩(wěn)定，還可以調(diào)節(jié)身體的體溫、血壓、呼吸快慢等。

科考團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，即使在沒有日照的情況下，晝夜節(jié)律還是很有意義的。它就是通常說的生物鐘，這種生物體內(nèi)的無形“時(shí)鐘”實(shí)際上是生物體生命活動(dòng)的內(nèi)在節(jié)律性，即從白天到夜晚的一個(gè)24 小時(shí)循環(huán)節(jié)律。那些強(qiáng)迫自己在固定時(shí)間上床睡覺的成員，比在有睡感的時(shí)候才睡的成員表現(xiàn)更出色，能堅(jiān)持有規(guī)律的睡眠感覺更好。

季節(jié)性情緒失調(diào)和陽光有很大關(guān)系，常伴有疲乏、頭痛、嗜睡、喜食碳水化合物、體重增加、社交退縮等，出現(xiàn)輕中度抑郁癥狀。在南極冬季，隨著時(shí)間的流逝，在長期的日光剝奪過程中，視網(wǎng)膜對(duì)藍(lán)光的敏感性增加，晝夜節(jié)律的穩(wěn)定性降低，睡眠覺醒時(shí)間延遲。研究團(tuán)隊(duì)鼓勵(lì)成員參加集體活動(dòng)，并發(fā)揮創(chuàng)造性，以對(duì)抗冬季的孤獨(dú)。研究表明，那些積極向上、自信的人會(huì)更好地適應(yīng)極端環(huán)境。

生活也能很有趣

南極洲幾乎全被冰川覆蓋，空氣中氧分子不足，風(fēng)速最大達(dá)每秒90 米以上，年降水量為55 毫米，然而其獨(dú)特的地理位置和豐富的自然資源仍然吸引眾多科研人員前往考察。在這片與文明世界割裂的大陸上，極低的氣溫使得在室外烹飪、駕駛汽車異常困難。這常常讓康科迪亞科考站的科研人員感覺生活在另一個(gè)星球上，但他們?nèi)匀粯酚^地面對(duì)一切。

由于地處南極洲深處位置，康科迪亞科考站是一個(gè)非常不適合人類居住的地方。飛機(jī)和車輛在一年中的9個(gè)月都無法抵達(dá)，從每年2 月初到11 月初沒有新鮮食物供應(yīng)，大多時(shí)候只能吃速凍食物。西普里安·維索伊斯博士是法國冰川學(xué)家及天體生物學(xué)家，他腦洞大開，決定走出科考站，看一看到戶外去 “烹飪”是什么樣子，并且饒有興趣地拍下了眾多食物在極低溫下的形態(tài)。當(dāng)然，這只是一場游戲，但這些挑戰(zhàn)地心引力的圖片生動(dòng)地展示了南極絕對(duì)寒冷的程度。

這位科學(xué)家索性開了一個(gè)社交賬號(hào)，專發(fā)常見美食在極低溫下的樣子。無論是雞蛋、面條還是夾心面包，所有食物的液體部分都在拆開時(shí)迅速凝結(jié)成冰，仿佛一切都已靜止。一張張“反重力”的美食圖片展示了時(shí)光凝固的那一瞬間，驚呆眾人。