何小凡
12歲
調皮好動,好奇心強,麻煩制造者,所以大家都叫他“何小煩”。
宋大力
12 歲
何小凡與馬飛飛的同學,平時總喜歡說自己是天才,其實是個萌萌的傻大個。
馬飛飛
12 歲
何小凡的同桌兼好友。喜歡美食,零食常常不離手。“學霸”,遇到不懂的問題喜歡請教他人。膽小,但在危急時刻敢于挺身而出。
郝 布
X學院的老師,是何小凡、馬飛飛和宋大力的班主任。關心學生,但很嚴肅,總在課堂上或考卷中出難題,大家都叫他“ 好恐怖”。
何小凡和宋大力一眨不眨地盯著電腦上不斷更新的數據,馬飛飛則跟著郝布觀察全息影像中逐漸變大的目標?!耙睚?zhí)枴憋w船正在追蹤的人造物是這一次科學實踐課的觀察對象——“ 旅行者1號”探測器。同學們在郝布的指導下,將近距離圍觀這位航空史上著名的老前輩的大型“手術”現(xiàn)場。
“旅行者1號”于1977年進入太空,已經在茫茫宇宙中飛行了幾百年。幸好現(xiàn)在的新型引擎已全面應用于深空飛船,“翼龍?zhí)枴弊匀灰才鋫淞?,否則,不知道要花多久才能追上它。
眼看著,近了、更近了,飛船上的全息影像中,漸漸出現(xiàn)“旅行者1號”的身軀。馬飛飛一邊試著調整圖像,一邊忍不住感慨:“這位前輩的身體真是傷痕累累,遍布宇宙灰塵,好像還被小天體撞過……咦,那是什么?”
核心
全息影像中,一艘怪模怪樣的飛船正從背后慢慢接近“旅行者1號”。它看上去像是古老的電燈泡,前端尖,后方圓潤,兩只機械手臂從它的“ 腰部”伸出,貼上了“ 旅行者1 號”的表面。
“那就是‘青鳥號’實驗飛船。”郝布為大家解惑,“它是前去銀河系的中心進行考察的?!焙虏紝⑷⑼队罢{整到教學模式,“你們看,‘旅行者1號’的樣子雖然與人體完全不同,結構上卻有相似之處。比如攝像機就相當于我們的眼睛,負責觀察和搜集信息;鍋蓋狀的天線負責發(fā)送信號,相當于我們的嘴巴;中間的電池是為所有儀器提供能量的核心部件。”
眼前仿若實體的探測器層層展開,露出最中心的圓柱狀電池。它通體漆黑,向外噴涌著代表能量的微小金色顆粒,那些顆粒流向探測器的各個組成部分,就像涓涓細流滋潤著良田。
“電池老化會影響所有儀器的正常運轉,實際上,‘旅行者1號’的電池已經超出使用壽命很久了。因為‘青鳥號’的行進路線恰好與‘旅行者1號’在此處交會,為這位前輩更換一顆新電池的任務就交給它了。”郝布進一步解釋道。
“原來是這樣?!焙涡》埠退未罅c點頭。旁邊的馬飛飛盯著全息影像,狐疑地輕聲道:“這幅畫面有點兒眼熟……”
郝布點點頭,“沒錯,你們可能在校醫(yī)院或是生物實驗課上見過類似的場景?!痹俅握{整全息影像,“旅行者1號”漸漸淡去,一個淡藍色的人體模型出現(xiàn)了,它的胸口處,一個紅色器官通過無數清晰可辨的微細管道與人體各處相連。
“ 對,就是像心臟!”馬飛飛恍然大悟。
“就像我剛才說的,人體和探測器在結構上有相似的地方。與探測器的電池對應的,就是我們的心臟?!焙虏驾p輕旋轉模型,它再次變化,露出心臟的內里,“這就像一棟二層小樓,每一層都有兩個房間,下層的大一些,叫心室;上層的小一些,是心房。它們都由肌肉組成,可以收縮、舒張。比如左心室收縮時,可以將富含能量的血液壓進與之相連的血管,供人體各處的細胞使用?!?/p>
何小凡摸著胸口說:“這個‘怦怦’的聲音就是心臟收縮、舒張帶來的嗎?”
“是的,”郝布將何小凡的左手食指搭在他的右手腕上,“你的食指感受到的這種波動就是醫(yī)生們常說的‘脈搏’,同樣跟心臟的運作有關……”
突然,飛船里響起的刺耳警報聲打斷了郝布的話。
求 助
“ 小龍,出了什么事?”郝布沉著地問道。
小龍是“翼龍?zhí)枴钡娜斯ぶ悄芟到y(tǒng),它回答道:“收到‘青鳥號’飛船的求助信息——”伴著小龍清脆的聲音,大家逐漸了解了“青鳥號”上發(fā)生的事:
“青鳥號”系列剛誕生時,人類對深空飛船搭載的引擎研究還不充分,當時的飛船預估需要至少百年時間才能追上“旅行者1號”。這樣的航行速度讓人類相形短暫的壽命無法進行宇宙探索任務。為了讓有限的生命盡可能去往宇宙深處,有科學家將目光投向了冬眠技術。一些動物會在寒冷時節(jié)進入冬眠,呼吸、心跳都變得極慢,全身細胞也進入低能耗狀態(tài),類似的技術如果能應用在人類身上,漫長的宇宙航程就能大大“縮短”時長了。
因此,“ 青鳥號”系列飛船除了執(zhí)行常規(guī)任務之外,還裝載有數臺實驗性質的冬眠艙,用以驗證冬眠技術的各項數據。沒想到這艘“青鳥號”的一臺冬眠艙出了問題——冬眠中的實驗動物有心臟衰竭的跡象。
“小龍,通知‘青鳥號’,我們會立即展開救援,讓它準備好對接;另外,立刻啟用‘翼龍?zhí)枴尼t(yī)療艙。大力、小凡、飛飛,你們去調試搬運氣墊。”郝布略一沉吟,飛快做出了安排。
飛船內一下子變得忙碌起來。好在同學們都接受過相關訓練,很快便完成了郝布布置的任務。
郝布帶著學生們來到艙門前靜靜等待著。
舷窗外,墨黑的深空背景中逐漸出現(xiàn)了一艘飛船,那就是“青鳥號”了,它正緩慢旋轉著調整自身的姿態(tài)。
兩艘飛船的對接看樣子還需要一些時間,宋大力忍不住問出了心中的疑惑:“郝老師,心臟衰竭是怎么形成的?”
“大力問得好,大家正好趁這個時間先了解?!焙虏己苁琴澰S宋大力這樣認真思考的態(tài)度,他打開了腕表上的教學投影,學生們面前出現(xiàn)了剛才見過的藍色人體模型,它的心跳越來越慢,血管里能量粒子的流動也隨之變慢,“按照這樣的情況發(fā)展下去,人體會出現(xiàn)什么問題?”
“沒有能量,細胞會死吧?當細胞大量死亡時,病人大概也會……”何小凡皺著眉頭。
郝布點點頭,“在人類歷史上,我們從未遠離過疾病。二十世紀中葉以前,微生物感染是人類的頭號威脅;之后,代謝性疾病越來越多;再后來,自然衰老的相關病癥又成了人類最大的敵人。而這三類疾病,都可能影響到心臟,進而導致心臟衰竭。甚至有些小朋友,因為遺傳缺陷,出生的時候便帶有一顆殘缺的心臟,最終都可能發(fā)展為心臟衰竭?!?/p>
看著人體模型捂著胸口倒在地上,何小凡雖然心里知道這只是模擬展示,還是忍不住有些難過。
郝布仿佛猜到了他在想什么,安慰道:“宇宙探索充滿了不確定性,因此,每艘載人飛船都搭載了醫(yī)療艙,再加上醫(yī)療器械的智能化,我們可以進行各種必要的手術,包括治療心臟衰竭?!?/p>
飛船突然微微震動起來,原來是自動交會對接已經開始了,郝布立刻招呼同學們準備進入“青鳥號”,“進入核心艙后,務必保持冷靜,不要觸碰任何物體?!?/p>
困局
最后的等待讓人十分緊張,因為擔心實驗動物的情況,大家沉默著,直到“翼龍?zhí)枴钡恼饎勇O聛怼?/p>
艙門打開后,小龍先進行環(huán)境檢測,“青鳥號”內一切正常。得到結果的一剎那,郝布大步流星地穿過通道,走在最前方,搬運氣墊底部的小型噴氣裝置快速啟動,在追蹤程序的指引下,緊緊跟在他身邊。三位同學也排成列穿過通道,徑直去往“ 青鳥號”的核心艙。
這里的空間比“翼龍?zhí)枴钡男≡S多,滿是各式實驗儀器。不過,最引人矚目的,還是其中的冬眠艙——艙壁上的指示燈閃動著刺目的紅光,冬眠艙里的黑猩猩就像睡著了一般,只是皺著眉頭、不時扯動嘴角。
郝布在小龍的指導下,迅速拆下冬眠艙和“青鳥號”之間的管線,逐一連接到搬運氣墊上,隨后一路疾行,攜著搬運氣墊回到“翼龍?zhí)枴钡尼t(yī)療艙。
進了醫(yī)療艙,大家發(fā)現(xiàn)這里已經大變樣,墻壁上探出的各種設備——有做手術用的機械臂,有的帶有攝像頭,還有放著不知道做什么用的、不過硬幣大的小玩意兒的托盤——迅速將搬運氣墊和冬眠艙圍了起來。
“好了,我們出去吧,手術需要無菌環(huán)境?!焙虏紟е鴮W生們退出了醫(yī)療艙。
“艙門關閉倒計時,3——2——1,啟動消毒程序!”小龍的聲音通過擴音器傳來,一直提著心的同學們這才稍稍緩了一口氣。
馬飛飛擔心道:“什么樣的手術才能救助那只心臟衰竭的黑猩猩呢?”
郝布沒有直接回答馬飛飛的問題,而是啟發(fā)大家進行思考,“剛才我說過,心臟就像人體內的電池,當電池壞了,要怎么辦呢?”
“ 送到售后服務中心換一顆新的?”宋大力試探地回答。
“ 那我們上哪兒去找一顆新的心臟?”郝布繼續(xù)往下問。
“找人捐獻?!焙涡》膊患偎妓鞯卣f,不過話一出口,連他自己也意識到了不妥——每個人都只有一顆心臟啊。
“其實,小凡說的也是一個辦法。比如,一個人因為車禍傷及大腦,最終因此死亡,他的心臟卻是健康的。如果他的親屬同意捐獻,便可以把心臟移植給心衰患者。不過,這樣的情況很少見,而心衰患者卻極多。”郝布說。
“那可不可以用干細胞培育一顆新的心臟呢?”馬飛飛想到科學實踐課學過的知識。
“這也是一個可行的思路,只是培育心臟需要的時間很長。有些患者能等,也有一些,比如那只黑猩猩,已經沒有太多時間等待了?!?/p>
“那到底怎么做才好,難道只能眼睜睜看著患者等死?”何小凡暴躁地薅亂了頭發(fā)。
“當然不是。只要找到一種能夠快速生產大量心臟的辦法就可以了。”郝布用腕表的全息影像功能給大家展示了一臺設備——它由兩部分組成,一部分看上去像塑料做成的心臟,另一部分則像隆隆作響的冰箱,二者之間,以軟管相連。
生 機
“ 這是最早的人工心臟?!焙虏冀忉尩溃?這種設備叫作‘賈維克7型’,1982年投入應用。你們覺得它會有哪些缺點?”
何小凡睜大了眼,“它帶了這么大的東西,怎么接到人身上?出門都不可能?!?/p>
馬飛飛說:“它看起來制作工藝很復雜,再加上巨大的噪聲,感覺很不可靠的樣子……”
“賈維克7型的關鍵部件是一種塑料制成的氣囊,通過軟管與空氣壓縮機連接。在空氣壓縮機的驅動下,氣囊可以模擬正常心臟的收縮、舒張,可當時的空氣壓縮機有一臺冰箱那么大!整套設備的結構非常復雜,很容易出故障,還可能導致患者出血、感染。平均來說,當時接受手術的病人只能活9個月?!焙虏冀榻B道。
宋大力難過地說:“所以,病人被限制活動的情況下也只能多活這么一點時間……”
“幸好,現(xiàn)在的人工心臟已經不是這樣的了。”郝布調整了全息影像。
大家看到一個小小的圓東西,正面只比硬幣大一些,厚度和手指相近;分為上下兩層,每一層都伸出兩個接口。
“ 這不是剛在手術室見過嗎?”馬飛飛立刻記起了這個東西。
宋大力一臉驚訝,“心臟?就這么個小玩意兒?它和心臟長得根本不像??!”
“它和心臟發(fā)揮的作用完全一樣。賈維克7型的出現(xiàn)是試圖用機器模擬心臟的運行方式,但有醫(yī)生想到,這么做真的有必要嗎?或者說,心臟收縮和舒張是為了什么呢?”郝布問。
“為了讓血液流動起來?!瘪R飛飛毫不猶豫地答道。
“沒錯,人工心臟沒有必要模擬真正的心臟,只要功能上一樣就行。比如說,它可以利用水泵,讓血液流動起來。”伴隨著郝布的話語,全息影像中出現(xiàn)了一根血管。血管內部,血漿和血細胞向著心臟的方向流去。不過,心臟的位置已經被一臺特殊的水泵取代了。它的核心部位是圓弧狀的葉輪,看起來像玩具風車;而它的運行方式,宛如竹蜻蜓一般,迅疾無聲地飄浮在半空之中。
在同學們眼里,血漿像是河水,血細胞如同小魚,而那臺水泵,像是一雙溫柔的手,將水和魚抄起來,送到合適的地方。
何小凡覺得很不可思議,“這個硬幣大小的玩意兒 里面有一臺水泵?”
郝布笑著說:“普通水泵可沒辦法每天輸送幾千升的血液,這里面是用了磁懸浮泵;它還需要控制系統(tǒng),因此里面有微型芯片;再者,葉輪可能傷害到血細胞,它的材料和形狀也不同于普通水泵;還有電池和供電線路……數百年間,科學家們不斷努力,將每一個部件的細節(jié)進行改進,再一一藏進這個小小的人工心臟里。”
尾 聲
這時,小龍的聲音響起:“人工心臟植入手術已經完成,病人的情況非常穩(wěn)定?!?/p>
大家面前的全息投影中出現(xiàn)了手術艙內的情況:黑猩猩仍在沉睡中,表情明顯和緩了些,它的胸膛上有一道幾厘米長的傷口。傷口不大,又已經被小心地縫合上,看上去只像是被樹枝劃破了。
“ 希望它快點好起來。”馬飛飛輕聲說。
何小凡卻想到了別的,“不知道‘旅行者1號’現(xiàn)在怎么樣了……”
“‘青鳥號’即將開始‘手術’,‘旅行者1號’的最佳觀察位置已鎖定?!毙↓埩⒓椿卮鸬馈?/p>
“小龍,快給我們看‘手術’現(xiàn)場!”宋大力激動起來。
郝布笑了,“雖然黑猩猩的手術我們不能現(xiàn)場看,但‘ 旅行者1 號’的可以近距離圍觀哦!”
歡呼雀躍的同學們趕忙奔去換艙外服,“回地球之后,一定要跟朋友們好好講講今天發(fā)生的事?!?/p>