海洋科学家 -海水入侵的原理

在进入正题之前，先问下，北京的知友有在地铁见过这个冬奥的宣传广告吧？人类最深的潜水探险是多少米？正如离开剂量谈毒性是耍流氓，离开限定条件谈纪录也是耍流氓。

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迄今人类的潜水纪录有很多种，以下仅为其中几条（发知乎前已更新部分纪录，如果发现信息过时的还请指正）：

102米

恒定配重无脚蹼自由潜（男子）

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William Trubridge 2016.7.20

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253.2米

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无限制自由潜（男子）

Herbert Nitsch 2012.6.6

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332米

开放式水肺（男子）

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Ahmed Gabr 2014.9.18

381米

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硬式潜水服（女子）

西尔维娅·厄尔 1979.9.19

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610米

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硬式潜水服（男子）

Daniel Jackson 2006.8.1

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Photograph/US Navy

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1000米

单人潜水器（女子）

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西尔维娅·厄尔 1986

7062米

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载人科研潜水艇

蛟龙号 2012.6.27

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10898米

单人潜水器（男子）

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詹姆斯·卡梅隆 2012.3.26

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从102米到10898米，从一口气下潜到搭乘单人潜水器，不同类别的纪录没有可比性，而它们的共同点是，创造纪录的都是人类历史上的勇者。纪录的背后，是人类对自身极限的挑战，也是人类科技的进步。

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再回头看那个地铁上的测试题，我猜它说的可能是开放式水肺潜水纪录吧……

这篇文章要介绍的主角西尔维娅·厄尔（Sylvia Earle），在以上list里出现了两次：硬式潜水服（381米，1979年）、单人潜水器（1000米，1986年）的女性深潜世界纪录保持者。她被人们尊称为“深海女王”。

我有幸在厄尔博士来广州出席一次科普活动时采访到她，个子瘦小，精神矍铄，非常有人格魅力。我一位朋友有幸跟她同船前往北极圈冰潜，她在船上庆祝了80岁生日。冰潜是我至今仍遥不可及的梦想，我也希望能像女王一样，活到老，潜到老：）

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我从来不为破纪录而潜水，但一旦有新型潜水设备诞生，我总是乐于成为第一个试用者。

——西尔维娅·厄尔

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“只要我还能呼吸，我就会潜水。”81岁的海洋学家西尔维娅·厄尔博士这一生已经谱写了太多传奇。

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1979年，她身穿硬式潜水服下潜381米；1986年，她驾驶单人潜水器下潜1000米，分别创下两项女子深潜世界纪录，至今无人能破。厄尔迄今拥有超过7000小时的潜水纪录，不仅每个月至少潜水一次，还期待在不久的将来，乘坐自己公司制造的深海潜水器下潜至海洋最深处——马里亚纳海沟。

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作为世界上潜得最深的女人，厄尔却说，自己从来不为创造纪录而深潜，她的潜水驱动力始终是科研，或者说，一颗探索海洋的初心。

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身为前任美国国家海洋与大气管理局首席科学家、国家地理学会常驻探险家，西尔维娅·厄尔，这位祖母级的潜水员拥有好几个令人肃然起敬的称号，如“深海女王”和“鲟鱼将军”，以及《时代周刊》命名的首位“地球英雄”。而在她递给我的名片上，她的中文名字是“海儿”，海的女儿。

381米“作为女性潜水员，跟男性的区别就是，我注意到有一半的鱼是雌性。”

“你在海里看到了什么？”2012年10月，厄尔来广东科学中心进行科普讲座，现场的一名小男孩如此问她。

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这也许是厄尔最常回答的问题之一。有过潜水经验的人都知道，在水里，波长较长的红光和橙光更容易被海水吸收，在水下60米左右，肉眼所见几乎一片蓝色，去到水下100米，就已经没有了自然光，恍如黑夜。那么，381米、1000米，是不是一片死寂的世界呢？

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“我看到了什么？”厄尔笑了：“就像是凿开了一座国王的坟墓，有那么多美妙的东西。有一些微小生物，你几乎看不见，但它们会闪闪发光。我曾经花了一年时间追踪会唱歌的鲸鱼，从阿拉斯加到夏威夷……”

1979年，厄尔创造了人类历史上的深潜纪录——在1250英尺（381米）深的海底独立行走。在夏威夷瓦胡岛海域，她穿着新研制出的硬式潜水服JIM Suit，攀在一台潜水器外，随之下潜至海底，然后脱离潜水器自由行走2.5小时。

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Sylviia Earle in JIM Suit, Photo: OAR/National Undersea Research Program

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从下潜到返回水面的全过程，厄尔呼吸着潜水服内的空气，除了一条让她和潜水器保持联络的通信线，潜水服内的她与外界完全隔绝。厄尔并未感到孤独或恐惧，相反，她至今记得那种美妙的感觉：她的视野比在潜水器里开阔得多，下潜的过程对她而言不是太长，而是太短，因为她眼前有如此多的生物让她目不暇接。她尤其记得，“有许多像竹子一样的珊瑚，发着幽幽的蓝光”。

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在此之前，深潜潜水员往往需要一根管子连接水面以获得氧气，就像胎儿通过脐带连接母体。JIM Suit是1971年底诞生的硬式潜水服，内部保持与地面空气一样的气压，让潜水员免受海水挤压，也无需减压；同时，通过几年试验与改进，JIM Suit能够为潜水员提供足够的生命支援，让他得以脱离“脐带”自由活动。

这款革命性的潜水服在1981年的电影《007之最高机密》里亮相，那时候，全世界仅生产了19件JIM Suit，而厄尔正是为了测试JIM Suit的深海性能而下潜，比素来引领科技潮流的邦德还要早两年。在381米的海底，JIM Suit承受的压力是地面的近40倍，潜水服出现任何小问题都可能给潜水员带来生命危险。

JIM Suit

1000米我想潜下去。怎么能不潜呢？我无法停止探索那个独一无二的神秘世界。

随着技术进步，人类迄今能穿着硬式潜水服潜至610米，但这一项女性深潜纪录始终由厄尔保持着。“我从来不为破纪录而潜水，但一旦有新型潜水设备诞生，我总是乐于成为第一个试用者。”

厄尔至今使用过30多种潜水装备，还曾带着全面罩式潜水面镜在海底做电台节目。而潜水器这种能让人类潜得最深的工具，她自然不会错过。

1980年代初，厄尔使用潜艇设计师格雷汉姆·霍克斯（Graham Hawkes）设计的潜水器在瓦胡岛海域为ABC电视台拍摄海洋节目，两人因此结缘。1985年，在厄尔的见证下，霍克斯驾驶自己设计的潜水器“深海漫游者”（Deep Rover）下潜1000米，创下单人潜水器的深潜世界纪录。

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厄尔博士在深海漫游者里

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“潜至1000米对你意味着什么？”霍克斯到达那个历史性深度时，一名记者通过水下电话问他。“意味着我的计算是正确的。”如此冷静干巴的回答显然不是记者所欢迎的，厄尔比他更擅长用语言描述探索深海的奇妙。

她说，在那片人迹未至的海床上，蛇尾海星像夜幕上的星星一样点缀着，它们身上的格子花纹清晰可见，还有无数发光的生物体令她目眩神迷。在阳光不能到达的深海，海洋植物生长繁茂，化合作用（chemosynthesis）代替光合作用提供能量循环，“每一勺海水里都富含着生命”。

1986年，也就是她和霍克斯结婚那一年，厄尔驾驶深海漫游者下潜，平了霍克斯的纪录，同时创下这一类别的女子世界纪录。

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由于痴迷深邃的海底，厄尔与霍克斯联手创立深海工程公司（Deep Ocean Engineering），研发低成本的科研深潜器。在上世纪八九十年代，世界上70%的人类驾驶潜水器都是由霍克斯设计的，这也让厄尔更加期待潜得更深。她一直催促霍克斯研制出比深海漫游者潜得更深的潜水器。“我想潜下去。我们怎么能不潜呢？我无法停止探索那个独一无二的神秘世界。”

厄尔对海洋的好奇心早在童年就种下了。当全家人从新泽西移居佛罗里达，墨西哥湾成了小厄尔探索发现世界的后院，她无师自通地把自己看到的动植物画在本子上，并写下观察笔记。那段日子，“就像住在一个巨大未知世界的边缘”，厄尔如此形容。

1953年，18岁的厄尔成为世界上第一批水肺潜水员，从此决定利用这项新技术去获得第一手的海洋生物资料。在杜克大学时攻读博士学位时，她以东墨西哥湾的褐藻为研究对象撰写博士论文，并为此开始收集海洋生物样本，至今拥有超过2万种。

厄尔迅速成为海洋生态和植物方面的顶尖科学家，也是世界知名海洋学者中屈指可数的女性。她获得的奖项和荣誉博士学位数不胜数：美国内务部保护奖、美国学会金碟奖……不仅如此，海洋里还有了以她命名的生命——海胆Diadema Sylvie和海洋植物Pilina earli。

水下生活两周为什么要带领全女班下水？仅仅因为他们无法接受男人和女人在水下共同生活这种事！

1968年，厄尔搭乘世界上第一艘现代潜水器下潜至巴哈马海底100英尺（30米），当时她已怀孕4个月。关注潜水安全与救助的非盈利机构DAN（Divers Alert Network）建议孕妇不要潜水，而厄尔认为，除了产前最后几周，孕妇潜水都是安全的。“事实上，怀孕潜水很舒服，因为海水会抵消胎儿的重量。”平安来到世上的女婴，长大后也投身于海洋研究，她说：“我怎么能抵挡海洋的诱惑？我还没出娘胎就开始潜水了！”

成为首位透过潜水器舷窗凝视海洋的女科学家，在那个年代并非易事。一年后，美国海军和宇航局联合发起“玻陨石计划”（Tektite Project），拟把一批科学家送到维京群岛海底50英尺（15米）深的封闭实验室连续生活数周，以考察长时间水下生活对人体的影响。

那时，厄尔已经累积了超过1000小时的水下科考时间，比其他申请这一项目的科学家都要长，但她的申请被拒了。原因是，该项目的负责人“无法接受男人和女人在水下共同生活这种事”，那是1969年，社会观念仍很保守。

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Photograph/Bates Littlehales, http://nationalgeographic.com

“玻陨石计划”第二年，厄尔再次申请，这一次，她带领另外四名女科学家组成全女班科考队，让负责人再也找不到拒绝的理由。这支世界上第一支女子深海探险队在海底生活了两周，全天候承受着2.5个大气压，回到水面前需要花14个小时减压，以排除体内累计的氮气，避免减压病。

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那一年，人类登上月球，对海底的探索才蹒跚起步。这次实验得到密集的宣传曝光，当厄尔与同伴返回陆地，她们惊讶地发现，迎接自己的是热烈的抛彩带欢迎仪式，以及一次白宫接见。那次水下经历并不美妙，因为污染和全球变暖，珊瑚礁死去，海底几乎一片死寂。于是，厄尔开始利用自己的公众知名度，呼吁人们爱护海洋、关注海洋污染和环境退化。

在广州的讲座现场，有记者问厄尔博士，作为女性潜水员，跟男性有什么不同吗？她笑着回答：“区别就是，我注意到有一半的鱼是雌性！”

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在长达半个世纪的潜水科考生涯中，厄尔说她从未遇上危及生命的险情。“有人担心会遇到食人鲸，但我不是人（‘man‘一语双关，既指‘男人’，亦指‘人’），所以没什么好害怕的！”谈起她遇到过的一些意外，例如呼吸管堵塞等，她轻描淡写地说，跟潜伴共用呼吸器就解决了。

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“去到那么深的地方，也不担心装备会出问题吗？”我问。“我会做好细致全面的检查，我信任制造设备的工程师，我也清楚意外状况的处理程序。”

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“然后”，厄尔说，“我把那些担心留在岸上，尽情享受绝大多数灵长类动物不踏足的水下世界。”

Sylvia Earle供图

下一站：10911米 有人担心会遇到食人鲸，但我不是man，所以没什么好害怕的！

厄尔与霍克斯的婚姻止于1994年，但她对深潜的热情从未止步。由她于1992年创立、女儿掌管的深海探测研究公司DOER（Deep Ocean Exploration Research），一直致力于研发可下潜至马里亚纳海沟的小型潜水器。这款潜水器已经有了个名字，叫“深寻”（Deep Search）。

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[那位出名爱玩会玩的理查德·布兰森爵士、维珍集团执行长，他的潜艇也是霍克斯造的。纽约时报曾经发表一篇长文介绍这位潜艇界的领军人物。采访前做功课，发现深海女王的丈夫是这么一位大牛，我默默感慨了一番，真是珠联璧合牛牛联姻啊。后来又发现，呃，已经是前夫了。于是又八卦查了一下，据说是两人性格不合，女王外向活泼，工程师是内向寡言的理工男。现在他们还是合作开发潜艇，也蛮和谐。]

位于关岛西南海底的马里亚纳海沟深达10911米，是地球上已知最深的海沟，把珠穆朗玛峰放进去，距离海平面还有2163米。1960年1月23日，唐纳德·沃尔什（Don Walsh）和雅克·皮卡徳（Jacques Piccard）驾驶深潜艇的里雅斯特号（Trieste）首次到达马里亚纳海沟底部。

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半个世纪后，2012年3月26日，《泰坦尼克号》导演詹姆斯·卡梅隆驾驶单人深潜器“深海挑战者”（The Deepsea Challenger）下潜到10898米，成为历史上抵达海沟底部的第三人，也是单独下潜的第一人（回头我会单独写一篇卡梅隆的探险）。作为卡梅隆多年好友，厄尔下探马里亚纳海沟的欲望并不比卡梅隆少一丝一毫。她自豪地说，深海挑战者的金属抓臂，有一部分是由DOER公司制造的。

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http://nationalgeographic.com

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事实上，对人类搭乘潜水器下探马里亚纳海沟，争议的声音一直存在着。因为在那里，每平方英寸承受的海水压力高达8吨，一台单枪匹马的潜水器孤立无援，人类肉身更是脆弱如粉尘。有人认为，对马里亚纳海沟进行科考的任务应该交给机器人，他们把深潜潜水器称为“棺材”，但对霍克斯、卡梅隆和厄尔而言，这是他们的车，他们借以亲眼见识和探索海洋最深处的宝驹。

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“沃尔什和皮卡徳在深达7英里（11265米）的地方发现了类似比目鱼的生物！你难道不好奇吗？难道不想知道它们的身体如何能承受如此巨大的压力吗？我想知道！”厄尔充满激情地说。

2012年6月27日，中国自主研制的潜水器蛟龙号下潜至7062.68米，创造了载人科研潜水器的世界纪录。此次中国行，厄尔专程前往参观蛟龙号，盛赞了不起，“你们中国人应该为此感到骄傲”。

而DOER公司正在研制的深寻号，近2立方米的驾驶舱将使用玻璃代替金属，以提供最大视野，而寻找足够坚硬的材料就成为最大的挑战。目前世界上仅有俄罗斯的一个压力舱能提供足够压力以检测材料硬度。DOER公司计划制造两台深寻号，预计研制与测试的总费用达5千万美元。

一台深寻号将能搭载3人，使用钛电池及循环呼吸系统，提供达150小时的生命支援。毫无疑问，厄尔将成为深寻号的首批3名乘客之一，“我们已经努力了30年，我简直迫不及待了！”

看见，才会关心没有穿戴过面罩和脚蹼潜下大海，人们就不会意识到：每一勺的海水里都充满着生命。

1990年，由美国总统亲自任命，厄尔成为美国国家海洋与大气管理局任命的第一位女性首席科学家。随后，她飞往科威特，去监控人类史上最严重的石油污染事件——伊拉克把600万桶石油故意倾倒到阿拉伯湾。但仅仅18个月后，她就辞去这一职位。“我感到自己变得干枯，我想要花更多的时间在水下。”

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除了继续她对墨西哥湾植物的编目和对座头鲸的观察，推进深海潜水器的研制，厄尔还致力推动更多海洋保护区的建立。“海洋就像一张地球的资产负债表，上面的债务已经快要失去控制。”她说，如果人类继续像过去50年间一样对待海洋，我们将成为见过鲸鱼这类海洋庞然大物的最后一代。

除了通过演讲、接受采访和写作来宣传海洋保护，厄尔发现，谷歌地球也许是个让人们了解海洋的途径。2006年，她对谷歌地球的市场总监约翰·汉克说：“如果你不把地球剩余的3/4蓝色海洋填上，你的谷歌地球就只能称为‘谷歌土球’。”谷歌自此开始与以厄尔为首的海洋学者合作，整合美国海军、国家海洋与大气局、宇航局及其它一些机构的海洋信息。

“现在你可以把地球捧在手里，看到她是一个蓝色的球体。”厄尔高兴地说。“我花了一辈子去了解的事情，现在只要几个小时，人们就能全部看到。任何人都可以（在电脑里）“飞”到夏威夷，看到真实的群岛，且不仅仅是海面以上的部分。你可以与鲸鱼一起游泳，探索珊瑚礁，了解灭绝式渔业带来的危害。”

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厄尔与鲸鲨同游

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虽然身为“深海女王”，厄尔却并不认同电影《碧海蓝天》男主角杰克的名言，“水下比上面好多了，我需要找一个浮上去的理由”。“我有太多理由要浮上去了”，厄尔笑说，“阳光、我的孩子和孙儿……”她要回到水面，告诉人们水底多么美好，多么需要保护。

在投身海洋探索的半个世纪里，厄尔主持了超过70次海洋科考，也亲眼见证了海洋生物的衰退。在过去一个世纪，90%的大型鱼类已被人类捕杀。

“这个世界的许多角落，我都是第一个到达的人。人类已经到达南极北极，已经登陆月球，却只了解了5%的海洋。”厄尔说，她并不想独占这片广袤的神秘世界，而希望更多的人尤其是普通人来亲眼见识，“只有当你看见了，你才会关心”。

“你潜过世界上这么多地方，哪里才是你的最爱？”我问厄尔博士。

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“50年前的任何地方。”她不假思索地回答。

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插画/马岱姝，原发表于《ACROSS穿越》

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感谢美国驻广州总领事馆、 EMG•ART大石•馆提供的帮助

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撰文/骆仪

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潜入深蓝：如何安全地享受大海的美？（668人已参与）

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骆仪，Lonely Planet作者，潜水员，跟你分享超过10年的背包旅行故事：从珠峰到深海，从撒哈拉沙漠到巴以隔离墙，从零下35度雪国到40度火炉……

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