在科學史上，提及為了科學探索勇于拿自己身體做實驗的人，必然要說到霍爾丹父子——約翰·斯科特·霍爾丹（1860-1936年）和J.B.S.霍爾丹（1892-1964年）。

1 老霍爾丹

老霍爾丹生于蘇格蘭一個貴族家庭，但他的一生的大部分時間在牛津大學擔任生理學教授。他最主要的工作是有關人體呼吸生理學的研究，還曾經計算出了潛水時，從深處上升的過程中為避免得減壓病所必須的休息間距。

大家可以看看他老人家的光輝業績。

老霍爾丹能憑氣味識別出大多數氣體?他研究空氣質量對人體健康的影響時，為了收集空氣樣本，他曾爬下污水處理場的坑道，而就在那里，幾小時前有五名工人剛被硫化氫氣體奪去了生命?

他通過吸取倫敦地鐵空氣樣品，發現地鐵空氣中有毒的一氧化碳氣體含量十分之高，催生了倫敦地鐵的電氣化改革?

某礦井爆炸后，他湊在排放礦內有毒氣體的通氣管管口辨認毒氣?排出的氣體未經空氣稀釋，他一吸之下便喘氣不止，臉色發青?“是碳酸?”他宣布道?接著，他又湊上管口吸了兩次來確認剛才的判斷?

老霍爾丹發現，礦井事故的受難者大多并非如人們猜想的那樣死于爆炸，而是因為缺氧或吸入一氧化碳窒息而亡?為了檢驗一氧化碳的毒性，他一邊吸入一氧化碳一邊記錄自己的癥狀，同時給自己抽血分析血樣?等到他難以支撐時，試驗停止，他的心跳也差點停止?此時他血液中一氧化碳的飽和程度僅比受難礦工低4%?

為證明煤塵是絕大多數地下爆炸的罪魁禍首，老霍爾丹設計實驗引爆一小包炸藥，一大塊金屬板從站在300米開外的霍爾丹父子頭上呼嘯而過?爆炸的巨響一直傳到10千米以外?

老霍爾丹把自己家閣樓改建成了帶有氣密室的實驗室，在那兒研究各種氣體的作用?有時候他會叫來自己的女兒內歐米，關照她留神注意爸爸的情況，一旦見爸爸暈倒，要把毒氣排出，把人拖出氣密室，做人工呼吸?內歐米那時只有十二歲?

1915年4月，德軍發動了第一次毒氣戰?老霍爾丹教授奔赴法國，參加在第一次毒氣襲擊中受難的士兵的尸檢?他立馬判斷出死因是吸入氯氣，因為他自己曾經“在連接漂白工廠的下水道中有過一次可怕的個人經歷”?

為了設計防護面罩，老霍爾丹在家中與兩位化學家在充滿致命氯氣的氣密室合作，測試剛有了雛形的防毒面具?大家要知道，空氣中哪怕只有0.1%的氯氣，都會讓人難以呼吸，還會強烈地刺激眼睛?

老霍爾丹在法國也建了一間帶氣密室的實驗室?小白鼠有霍爾丹本人和他的助手，以及暫時從自己部隊過來幫助老爸的小霍爾丹?他們幾人測試了不同濃度的氯氣在帶或不帶防毒面具時的影響?最終，霍爾丹他們設計出了有效的防毒面具?

老霍爾丹的肺在那段時間品嘗毒氣后一直不曾完全康復，在七十五歲時垮下來，得了肺炎?他被罩在氧氣帳下，這也是他過去的一項發明，他倡導了利用氧氣減輕受損肺部痛苦的方法?約翰·斯科特·霍爾丹與世長辭時，臉上還帶著饒有興趣的表情，仿佛仍在監測重要的生理學實驗?

霍爾丹家族的座右銘是“受苦受難”?內歐米幼時重重摔了一跤后哇哇大哭，她父親明確告訴她這是“勇氣守則所嚴格禁止的”?老霍爾丹也并非膽量無限?他恐高，也不敢學游泳?但科學家的好奇心與幫助同胞的愿望結合在一起催生了勇氣?他又把勇氣傳給了兒子。

2 小霍爾丹

后輩們稱霍爾丹的兒子為J.B.S，他是個了不起的奇才，幾乎從小對他父親的工作很有興趣。在整個年輕時代，小霍爾丹一直是他父親做實驗的幫手，到10來歲的時候，父子倆經常一起測試氣體和防毒面具，輪流觀察要經過多長時間他們才會昏死過去。

小霍爾丹沒有獲得過科學方面的學位（他在牛津大學學的是古典學課程），但憑著自己的能力成了一位杰出的科學家，為人類遺傳學和群體遺傳學奠定了基礎，還創立了現代演化生物學。一生跟智力超群的人打交道的生物學家彼得·梅達沃稱他為“我見過的最聰明的人”。

與眾不同的是，小霍爾丹覺得第一次世界大戰是“一次很愉快的經歷”，直言不諱地承認他“喜歡有個殺人的機會”。他本人也受過兩次傷。

他父親主要對礦工和中毒問題感興趣，小霍爾丹則潛心研究潛艇乘員和潛水員的職業病的預防措施。在海軍部的資助下，他獲得了一個他稱之為“高壓鍋”的減壓室。那是一個金屬圓筒，一次可以同時把三個人密封在里面，進行各種痛苦而又危險的測試。志愿者被要求坐在冰火里，同時呼吸“異常氣體”或經受快速的壓力變化。在一次實驗中，小霍爾丹親自模仿快速上升的危險動作，看看會有什么事。結果，他補牙的填料炸掉了。

還有一次，小霍爾丹吸入不斷加大濃度的氧氣，結果痙攣得厲害，摔斷了幾根椎骨。肺部坍縮是常有的危險，鼓膜穿孔也是家常便飯，但小霍爾丹在一篇論文中安慰別人說：“鼓膜一般來說會愈合。要是留一個小孔，盡管你會有點兒耳背，但要是你抽煙，煙霧會從相關的耳朵里冒出來。這對社會是個貢獻?！?/p>

小霍爾丹的不平常之處，不在于他為了從事科學研究愿意經受這樣的風險或難受的感覺，而在于他能毫不費事地說服他的同事和親人爬進減壓室。他的妻子有一次在進行模擬下降試驗的過程中，痙攣了15分鐘。等她終于停止在地板上蹦來跳去，她被扶了起來，打發回家去做晚飯，小霍爾丹樂意利用任何恰好在場的人，包括有一次令人難忘地利用了西班牙的前首相胡安·內格林。內格林博士事后抱怨有點刺痛，“嘴皮上有點滑溜的感覺”，但除此以外安然無恙。他也許會為自己感到慶幸。在類似的一次減氧試驗中，小霍爾丹的臀部和脊梁下部失去感覺達6年之久。

小霍爾丹潛心研究許多問題，其中之一是氮中毒。在常壓下氮氣在人體內血液中的溶解度很小。當壓力增大，例如增加到5個大氣壓時，溶解度迅速增大，即血液中含有比較多的氮氣，這對人體不算好，但還問題不大。如果由于特殊的原因，突然減壓，溶解于血液中的氮氣迅速析出，使血液出現沸騰現象，堵塞血管，影響血液正常流動，這種現象稱為氮中毒。于是氮在30米以下的深處成了一種毒性很強的氣體。據說，在氮的影響下，潛水員會把自己的空氣管扔給從身邊游過的魚，或決定抽支煙歇息片刻。

有一次試驗中，小霍爾丹為了測量接受試驗的人的情況變壞的速度，和志愿者一起爬進減壓室，進行簡單的數學計算。但是，幾分鐘以后，小霍爾丹后來回憶說：“試驗者和被試驗者通常一樣中毒，往往忘了讓秒表停下來，或者忘記了適當的作筆記?！?/p>

小霍爾丹晚年遷居印度并加入了印度籍。

引用書目：

《冒煙的耳朵和尖叫的牙齒》 特雷弗·諾頓著 朱機譯 科學出版社 2011年

《萬物簡史》 比爾·布萊森著 接力出版社 2005年