自由潜水员在没有呼吸器的情况下潜入极深的海洋（目前的纪录是214米，超过700英尺）。冠军们可以屏住呼吸 extraordinary amounts of time——女性的纪录是九分钟，男性的纪录是11分钟。我是一名对极端环境有特殊兴趣的医生，因此当被邀请与Wellcome Collection的新展览“Somewhere in Between”合作一个关于自由潜水的艺术项目时，我感到非常好奇。科学家和自由潜水实践者在很多方面是截然不同的。当你审视这项运动对我们生理机能造成的压力时，最初看起来几乎不可能有人能潜到如此深的深度——但他们确实做到了。在没有任何支持的情况下，只呼吸空气，你几乎可以攀登珠穆朗玛峰，除了保暖衣物之外，无需任何额外支持。这大约是海拔9公里（5.6英里）。但当你真正进入海洋时，由于压力的快速变化，情况会发生得更快。如果你只下降10米（33英尺）到海洋中，你将承受额外的1个大气压：这是你习惯的表面压力的两倍。之后每下降10米，就会增加1个大气压。这会以相当深刻的方式改变你的身体、你的解剖结构和你的生理机能，这使得深入海洋的尝试变得异常困难。它不仅会压缩你，缩小你身体中含气体的空间，还会改变你的生理机能，改变你血液中气体的作用方式，以及它们对包括神经系统在内的一切产生的影响。
在自由潜水的早期，生理学家们几乎确信人们无法潜到30或40米（100-130英尺）以上。他们以科学家的身份绘制了图表，并计算出他们所看到的一切。他们根据对人体和压力影响的理解进行推算，并说：“好吧，看看，你的肺会被压碎，当你达到30或40米时，你就会吐血。所以，不可能通过屏气潜水做到这一点。这根本不可能。”
但当然，自由潜水者还是决定去尝试——他们游过了那些理论极限。怎么做到的？Martina Amati，参与该项目的自由潜水员和艺术家，试图解释这项极限运动背后的心态。
在10米（33英尺）的深度，我们的血液中需要比100米（328英尺）的深度更多的氧气，因为周围的水压使得氧气更加有效。因此，深潜最棘手的部分是上升的最后阶段，此时存在浅水晕厥的风险，因为压力减弱，我们组织中的氧气水平会突然下降。
开始也难。你在水面以及潜水最初几米都是有浮力的。当你开始下降时，水的压力会将你推回水面，直到大约13米（43英尺）到20米（66英尺）的深度，这里的动力学就会反转。在这里，根据Amati的说法
作为一名潜水员，你所经历的是你血液化学成分的变化，因为增加的压力使气体更容易溶解并更快地发挥作用。因此，溶解在你血液中的大量氮气，会产生麻醉作用，让你感觉非常醉，即使只在30或40米（100或130英尺）的深度。如果你在这些极限深度潜水，额外的氮气会让你感觉相当欣快。
作为一名自由潜水员，越潜越深，你只是在榨取血液中最后一点氧气，并试图在远低于任何人正常水平的低氧状态下生存。你会进入一种奇怪的平衡状态，深度压力暂时支持着你，而你的屏息则威胁着你的生命。这确实是一种非常、非常脆弱的平衡，需要你展现出一些非常奇怪、非常奇特且尚未完全理解的生理能力才能生存下来。现在人类自由潜水的深度纪录已经相当惊人了：不是几十米，而是数百米。
人们对实现这一点有大致的模型。这并非完全是谜——但显然还有更多我们尚未完全理解的东西。我在这个项目上工作时发现真正迷人的是，自由潜水者和参与自由潜水的非科学家们谈论着一种与海洋融为一体的整体体验，以及这种极好的幸福感。对生理学家来说，那是缺氧和低氧状态的欣快感，这并非好事，但对自由潜水者来说，这是他们体验的一部分。他们无法将这一点与潜水本身分开。
在生死之间存在一个灰色地带，其中有机会，事情也可能发生。在医学上，我们不会为了娱乐而探索这条界限——但像自由潜水这样的活动参与者将其作为一种消遣。
因此，自由潜水的行为，从两种不同文化的视角来看——自由潜水者和科学家——几乎没有真正的交集。一种以着迷的恐惧旁观，另一种则视其为一种生活方式。对我而言，这远不止是一次艺术与科学的合作。将这两个领域结合起来是有真正原因的——它们可以从对方那里学到很多。
Martina Amati的多屏装置“Under”，她与Kevin Fong合作完成，可在Wellcome Collection的展览Somewhere in Between展出，该展览将持续到2018年8月27日。
Kevin Fong是UCL生理学名誉教授。本文最初发表于The Conversation。
