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伤害肺部组织。他发现，无论是小鼠或狗，都能在这种溶液下生活
一段时间，而无明显的病症。
田鼠能在一张薄的硅胶膜包围之下，在普通的水中生存一段
时间。水中的氧可以通过薄胶膜传给田鼠，而田鼠呼出的二氧化
碳也可以通过薄胶膜扩散到水中。这种薄胶膜实际上就是一个人
造鱼鳃。从目前和未来的发展来看，人类以后必将能够在水中无
限期的居留，而且把地球的表面——陆地和海洋——都当成自己
的家园。
空间移民
外层空间又怎么样呢？人们是否一定要居住在地球上？或者
能否到外层空间去旅游或探险呢？
当
1958年第一枚人造地球卫星进入外层空间的轨道时，自然
引起了人们对空间旅游的想象。自那时候起，科学幻想小说所描
写的某些现象，便渐渐地变为事实。卫星
1号的发射是人类空间
计划的第一步，其筹备时间只花了三年半。然而只经过了
8年，人
类便能踏上月球了。
空间计划需要耗费大量的钱财，而且还遭受到不少科学家的
反对。这些科学家中，有的认为空间计划是广大群众关心有余而
科学证据不足的天真想法；另有些科学家认为，空间计划阻碍了更
第十六章 物 种
第十六章 物 种
伟大的科学发明。还有一部分阻力来自社会大众，他们认为地球
上有许多社会问题亟待解决，而发展空间计划要花费很多的钱，却
又不可能得到立竿见影的效果。
然而，空间计划仍在继续进行，只不过是速度放慢了一些。如
果人类能在愚蠢的战争上，尽可能减少资源消耗，那么，空间计划
就可以更快速地推进。空间计划中也有建立空间站的设想——实
际上，大型空间站有可能永久停留在地球的轨道上，而且可能供一
些人在上面停留一段时间——这在研究和实验上都被认为是具有
相当价值的。航天飞机可以重复使用，而且运转良好，是开拓空间
计划十分重要的前提条件。
人们希望将来能在月球上建立永久居民区，而且更希望能够
在月球上开采资源，而不再只是永久地依赖地球来生存了。
1974年，美国物理学家奥尼尔提出，人类不一定要在月球上
居住，而仅将月球作为一座开采站。虽然人类起源于一个行星的
表面，但人类没有必要限制自己只在地球表面上生活。奥尼尔指
出，在地球轨道上放置一个圆柱体、球体或面包圈形的物体，使它
快速旋转到足以产生离心力，就能使人类在这些物体内部表面上，
感觉到有一种重力，而这种重力是人为的伪重力。
这种空间居留所可以用金属或玻璃来作建筑材料，其内部要
填满采自月球的土壤，并将它建筑成类似地球的环境，而且依其大
小，可容纳一万人或更多。这个居留所的轨道，可定在使月球、地
球和居留所分别处在一个等边三角形的三个顶点上。
当然，也可以使空间居留所拥有两个轨道的位置，或将几十个
居留所相互聚集在一起。到目前为止，美国和苏联似乎都还没有
这种计划，但是奥尼尔却乐观地认为，如果人类全心投入这个计
划，那么居住在空间的人数多于地球上人数的时日，并不会太远。
奥尼尔最初所提出的居留所，是针对月球的轨道而设计的。
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但是，人类能不能越过月球再往前推进到别的星球上去呢？
从理论上来说，没有任何理由可以解释，为什么人类不可能越
过月球而到达下一个最近而可以登陆的星球——火星（虽然金星
离地球更近，但那里太热而不适合人类停留）。要到火星那里去，
需要好几个月的时间，而不像到月球那里只要几天的时间。正因
为需要几个月的时间，所以人们必须携带足够的生活必需品才行。
利用潜水艇或探海艇深入到海洋的深处的方法和装备，人类
都已有了一定的经验。人们现在也可以像在深海中航行一样，携
带适当足够的食物和一大袋封闭好的空气，到空间去旅行。但是，
当要离开地球进入空间时，克服重力的问题是非常复杂的。因为
在宇宙飞船内，原先被装备、人员、燃料和机械等所占的空间比较
小，携带的重量也比较轻；如果飞行时间延长就必须占据更大的空
间和携带更大的重量。
空间食物必须极为紧密，食物中绝对不可有多余的空隙容纳
不能消化的成分。这些浓缩的人工食物，必须具备足以维持人类
生命的果糖、无刺激性的植物油、适当的氨基酸混合物、维生素、矿
物质和不同的香料，所有这些东西都被压缩在一个由可食用的碳
氢化合物所制成的盒子中。一个盒子可供应一餐所需的
180克固
态食物及
1 000卡的热量。另外，每卡必须添加
1克的水（一个人
一天需要
2。5～3升的水）；某些水与食物混合，做成小粒丸状，以
增加盒子的容积。此外，宇宙飞船还必须携带每人每天所需的大
约
1升的液态氧（约
1 150克）。
这样，每人每天所需物品的总重量是：干的食物
540克，水
2 700克和氧
1 150克，合计
4 390克。那么，要完成去一趟月球的
旅行，来回旅途的飞行时间各需要
7天，加上停留在月球表面探测
两天的时间，每个人就必须携带
68公斤的食物、水和氧。可以相
信，以现在的科学技术水平来说，处理这样的事情，应该是不成问
第十六章 物 种
第十六章 物 种
题的。
如果估计要去一次火星探险，那么来回的飞行时间和必须携
带的东西就非常多了。来回一趟火星的行程约需花费两年半的时
间，还要在火星上等待到有合适的行星轨道的位相角才能起程回
来。依照上面所述的要求，若去火星探险旅行，则每人需要约
5吨
重的食物、水和氧。以现在的科学技术水平来看，要在宇宙飞船上
运送这样多的东西，是非常困难或是不可能的。
要解决远距离空间探险的问题，惟一可能的办法就是宇宙飞
船必须能自给自足。以同样的观点来看，地球也是一个围绕着空
间而自给自足的庞大的“宇宙飞船”。所有用于启程的水、食物和
空气，必须无限制地由废物中循环使用。
从理论上讲，这种闭合系统是可以建造出来的。重复使用废
物，听起来难于令人接受，但是这种做法毕竟是维持地球上所有的
生命使之能生息不止的一种过程。化学滤纸可以收集宇航员呼出
的二氧化碳和水蒸气；而尿素、盐分和水，可以经由尿液或排泄物
的蒸馏而取得。干燥排泄物，在使用紫外线消毒杀菌之后，配合二
氧化碳和水，能够饲养水槽中培养的藻类。借助藻类所进行的光
合作用，又可以把二氧化碳和排泄物中含氮化合物，转变成有机物
和氧，以供宇航员使用。惟一需要由系统以外提供的，是各种不同
过程中所需的能量，包括藻类光合作用所需的阳光。
据估计，只要有
110公斤的藻类，就可以供应一位宇航员在一
段时间内所需的食物和氧。加上所必须加工处理的设备，供应一
个人日常所需的总重量约为
160公斤，最多也不会超过
450公斤。
另外还有一些科学研究者寄希望于嗜氢细菌系统，这些细菌并不
需要阳光，而只是利用水解而来的氢便可生存。据报道，这种系统
的效率比光合作用的藻类还要高。
除了食物之外，还有一个长期失重的问题。宇航员曾在连续
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失重的状态下生活半年之久，而无任何永久性的伤害；尽管如此，
长时期的失重状态，仍或多或少是影响宇航员的因素。幸好，目前
已有办法克服它。例如，宇宙飞船的缓慢旋转，能够造成离心力，
从而使宇航员有重力的感觉。
最严重而又不容易解决的问题是超高速和瞬间减速所引起的
危险，这是宇宙飞船起飞或降落时难于避免的。
地球表面的正常重力称为
1g。失重便是
0g。能够使人类
的体重变成
2倍的加速度（或减速度）时的重力，便是
2g；能增加
体重
3倍的加速度，就叫做
3g，如此类推。
人体的姿态在加速度下，会发生重大的变化。如果先在头部
位置加速（或是向脚下部减速），那么血液就会由头部快速地下流。
在高加速之下（每
5秒
6g）会使人眩晕�