威斯汀
今天,從科幻小說到科幻電影,科幻系列越來越風靡了。在這些科幻系列中,超級英雄無疑是最受歡迎的科幻人物。
超級英雄有超級力量,常常行俠仗義造福人類,似乎沒有什么弱點。但是,英國萊斯特大學物理系的學生們還是用科學的方法,為我們找到了超級英雄的致命缺點。
超人補充能量是個坎
在DC漫畫《新52》中,與尤利西斯對抗時,超人使用了一項新的技能——熱視覺。熱視覺允許超人用眼睛釋放他身體細胞儲存的所有太陽能,這個能量釋放過程也就創(chuàng)造了一個具有強大毀滅性的能量——超級耀斑。
超級耀斑由蝙蝠俠稱贊超人的這種新能力而得名。那么,超人的超級耀斑究竟能釋放多大能量呢?研究者將超人的身體細胞當作是一個微小的太陽能電池板,身體細胞數(shù)量和細胞面積參考了人類身體的細胞數(shù)量,吸收的太陽輻射能量及效率則參考了太陽能電池板的情況,最終計算出超人釋放的能量比一顆原子彈的能量還要大。
但是,超人并不像在漫畫中的那樣,一點缺點都沒有。超人吸收太陽輻射的模式類似于植物光合作用,只有皮膚充分暴露才能吸收,這種吸收能量的方式是非常原始的。
另外一個問題是,超人還是得花費時間補充能量。比如要想讓一輛時速127千米、重達185噸的列車停下來,基于火車的動能,超人的身體細胞假設(shè)能高效率吸收太陽能,得花約40小時儲存能量。如果敵人夠聰明,可以遮天蔽日后打一場持久戰(zhàn),而我們的超人在用完了所有太陽能后,可能將無力還擊。
閃電俠可能得癌癥
閃電俠是名副其實的飛毛腿,他能以超光速奔跑,震動身體分子以穿越物體,還能偷取超人的速度來達到自身加速。雖然每一代閃電俠的能力各異,但這些技能都有一個共同特點:超快速度。
然而,超快速度也就意味著閃電俠得有一個超快的新陳代謝速度,以及超快的細胞分裂速度。這種速度不是人類所能擁有的,為了便于計算,萊斯特大學的學生將閃電俠建模為由細菌細胞組成的生物體?,F(xiàn)在,你可以想象我們大名鼎鼎的閃電俠只是一個人形形狀的細菌殖民地。
一般來說,人體的基因十分穩(wěn)定,能在細胞分裂時精確地復制,但在一些情況下還是可能發(fā)生基因突變,幸運的是,DNA的檢查修復機制能夠糾正99%的突變發(fā)生。閃電俠身體的細菌細胞沒有這種檢查機制,但為了方便計算,研究者們依舊將閃電俠的基因突變率與正常人等同。
閃電俠的基因突變率即便與普通人類相同,但由于其超快的新陳代謝速度,每天細胞的基因突變數(shù)量仍然將比正常人高出72倍。如果閃電俠在1年里一直在使用跟他速度有關(guān)的能力,他將會在一年里積累人類72年的基因突變值。已經(jīng)有研究表明,老年人的癌癥與積累的基因突變有關(guān)。所以,閃電俠除了有早衰的風險外,還有很高的患癌風險。
閃電俠移動速度也是聞名遐邇,高速讓閃電俠能做許多常人沒法做的事情,但速度快有時候并不是好事,特別是當直接救人,涉及身體接觸的時候。比如,第二代閃電俠巴里·艾倫,原本是警察局物證技術(shù)專家,一天被雷電擊碎的化學品濺到,從而獲得了超越光速的移動能力。和第一代超級閃電俠一樣,他也試圖用自己的超能力做點好事。一次,他看到一輛出租車快要撞上一個騎自行車的人,他用超快移動能力順利推開了這個騎車者,避免了悲劇發(fā)生。
然而,研究者認為,電影中顯示的這輛車是老式福特,當時每小時行駛大概48千米,閃電俠與騎車者的距離大約為1.65米。想救人,閃電俠的速度至少得達到每小時209千米,這反而會產(chǎn)生更大的撞擊力量。所以與其被閃電俠以更大的推力致死,這名騎車者還不如被出租車撞到。將被健康問題困擾的魔形女
《x戰(zhàn)警:天啟》中,天啟在與x戰(zhàn)警的對決中,他的四騎士之一靈蝶突然背叛,砍斷了天啟的脖子。當然,天啟自身有強大的自愈能力,這一招并不致命,隨后天啟反應(yīng)過來,擊倒了靈蝶。這時靈蝶才慢慢現(xiàn)形,原來是魔形女偽裝而成。偽裝一直是魔形女最強大的超級力量,她能夠偽裝成任何人,不分年齡、性別和種族。
研究者認為,假如魔形女能擁有自然界里一些外來基因,并有操控基因表達的能力,將可以實現(xiàn)隨時變形。比如,在人體中,基因MATP和TYR控制眼睛和皮膚的顏色,MCIR能控制頭發(fā)和皮膚的顏色,IRF4和SLC24A4能影響頭發(fā)、皮膚和眼睛顏色。這些基因很可能是魔形女用到的最早的改變身體特征的基因。另外,改變皮膚圖案模式的基因可能借鑒了墨魚或日本稻魚的基因。
皮膚圖案、顏色等很好解決,然而在體重和身高的問題上,魔形女可能遇到麻煩。身體比例由遺傳和環(huán)境因素共同影響,理論上,重量不能丟失或通過基因突變和細胞獲得增加。魔形女能夠改變她的大小,但不能改變她的重量。如果真改變了重量,說明她有科學沒法解釋的超級力量。
除此之外,改變身高的基因表達也是個危險的過程。比如魔形女想要加速長高,就要增加生長基因的數(shù)量。然而,基因改變大小會誘發(fā)與變異有關(guān)的健康風險,如骨質(zhì)疏松和肌肉減少癥。
魔形女變老的能力可能源于導致早老綜合征的基因變異,這些變異通常導致DNA修復受損,帶來健康問題,比如高風險的癌癥和內(nèi)臟受損問題。
容易摔死的蝙蝠俠?
萊斯特大學的學生在比較了十幾個最著名的超級英雄的力量后,最終認定超人第一,蝙蝠俠最弱。為什么這么說呢?
眾所周知,超人的肌肉密度極高,身體可以說是刀槍不入,飛行能力也極佳。在漫畫中,超人能在固定的高度穩(wěn)定地飛行超過8小時,而比起超人,蝙蝠俠將可能因為飛行斃命。
在影片《蝙蝠俠前傳》中,蝙蝠俠可以用他的斗篷滑翔,這種滑翔的方法類似于現(xiàn)實生活中的一種特殊跳傘裝備——翼裝。所以,研究者借鑒了翼裝的滑翔速度,計算了蝙蝠俠的下降速度。
研究發(fā)現(xiàn),如果從150米高的建筑上下滑,蝙蝠俠大約能滑行到350米遠的地方,這是一個合理的距離,問題在于他的滑行速度。當蝙蝠俠下降時,速度會快速上升到一個最大的點,超過110千米/小時,然后保持大約80千米/小時的恒定速度平穩(wěn)前進并降落,這個速度接近于一個人從8樓跳下來的落地速度,地面沖擊力則相當于被一輛時速80千米的汽車撞擊。在沒有減速裝備的情況下,蝙蝠俠最終將可能摔死。
所以,蝙蝠俠的超級力量其實更適合抓些街頭犯罪者,而不是與超級壞蛋正面抗爭。endprint