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《复仇者联盟3》热映,科技能否追上超能英雄的脚步?

2018-05-15  |  中国科普博览 原创 收藏(21)  | 

出品:科普中国

制作:《知识就是力量》微平台 朱广思

监制:中国科学院计算机网络信息中心

前两天,电影《复仇者联盟3》在国内上映,引起大众一股观影的热潮。超级英雄一直是科幻电影中的重要主题,也是很多人的梦想,可是以我们现在的科技水平,距离真正的"复仇者联盟"有多远呢?

《复仇者联盟3》海报(图片来源:豆瓣网)

钢铁侠:单人飞行战衣,比你想象的要复杂

钢铁侠托尼·斯塔克作为漫威英雄合影的C位大咖和整个复仇者联盟的金主,凭借自己科技感十足的战甲开创了一系列电影的源头。他的战衣平时可以折叠在一个箱子当中,看上去十分轻便。可是如果要达到电影中的效果,战衣当中至少要有以下几部分。

武器:钢铁侠的常用武器包括肩膀的导弹、双肩六管迷你炮、手臂上的手炮、手掌和胸部的电弧脉冲炮等。这些武器有的会造成很大的后坐力,因此需要安装弹性减震装置,有的则会产生高热,为了保护战甲中的人,就需要冷却装置。

通信设备:钢铁侠在战衣当中可以和贾维斯通话,控制所有联网的武器,有高精度的扫描功能。这是目前的科技水平最容易实现的部分。

呼吸系统:钢铁侠的飞行高度和速度会导致呼吸困难,因此钢铁侠还需要带一个氧气罐。同时为了维持生命和防止氧气罐爆炸,还需要恒温设备同时工作。

动力装置:这是目前的科技最难实现的部分。在体积较小的情况下,钢铁侠的盔甲的电能可以通过胸口的反应堆提供,可是让脚底喷出火焰的燃料到底装在哪里呢?火箭推进器一般都是携带多个燃料桶,用完了就会在空中丢掉,可是钢铁侠貌似没有这样的装置。

钢铁侠(图片来源:豆瓣网)

除此之外,对托尼·斯塔克的身体危害最大的东西就是,他每次飞行就要面对的重力加速度。钢铁侠的飞行速度可以赶得上导弹,与火箭速度相仿;目前训练有素的宇航员能承受的重力加速度也就是10g左右,对于钢铁侠这样的心脏病人来说简直是天方夜谭。而且那种从空中直接落在地上砸碎地面的登场方式,没有降落伞和气垫,贴身盔甲根本无法起到缓冲作用,即使外壳不碎,里面的人也早就玩完了。最重要的是,钢铁侠的战甲只有90公斤。

至于其他功能,比如说在不损害耳朵和指甲盖的前提下快速自动穿戴,甚至自动飞到主人身边在空中组装,这就更让现代的工程师们无可奈何了。但漫威电影或许早就暗示了钢铁侠天生骨骼惊奇,还记得第一部中他在实验室试飞,脸结结实实地拍在天花板上的场面吗?连一点伤都没有,真是细思极恐。

绿巨人:受了辐射就能变成绿巨人?

很多超级英雄和反派都是受到辐射而发生了变异,布鲁斯·班纳就是一个典型案例。在受到伽马射线辐射之后,他拥有了生气时能变成绿巨人的超能力,而且力量会随着愤怒的增加而无上限增加,打败过许多神一样的对手。

绿巨人(图片来源:豆瓣网)

但现实中,如果你受到了伽马射线的辐射,最有可能的是身体发生损伤:伽马射线能够电离细胞内的物质,从而破坏细胞内的蛋白质,导致细胞死亡,医学上经常用于杀死肿瘤细胞。

但是,想通过科技变得强壮并不是不可能。人和动物体内会分泌肌肉生长抑制素(MSTN),又称GDF-8,当这种物质的活性的丧失或降低,会引起动物肌肉的过度发育。目前已经有科学家通过基因技术去除了动物体内的MSTN相关基因,培育出肌肉发达的猪、牛、羊、狗、鼠甚至鱼类。以小鼠为例,剔除了该基因剔除后,小鼠肌肉组织重量增加了2-3倍。如果应用到人身上,或许会帮助肌肉萎缩的患者。

是不是很眼熟?小儿麻痹症患者史蒂夫·罗杰斯变成美国队长的过程就和这个比较像,所以变不成绿巨人,变成美国队长那种级别还是有可能的。

美国队长:速冻人还能复活吗?

美国队长的能力看似并不牛掰,按照漫画里的设定,很多强壮的正常人都可以在力量上赢过他,不过他真正厉害的是学习能力,几乎会所有的格斗技能,也能熟练使用各种武器。但是他的身体还有一项远远超过普通人、但是又常被忽略的特长,那就是他的抗冻能力。

美国队长(图片来源:豆瓣网)

美国队长在冰块中被冻了几十年(早期剧情是20年,后来随着翻拍,变成四十年、六十年,总之每次搬上银幕就会按照当时的时间延长),其理论依据是:人体内的酶在低温时还能保持活性,并在恢复适宜温度时重新发挥作用,因此冻死的人其内部的催化酶还没有死,只是进入一种假死状态。但是这样的假死状态只能维持很短的时间,现实中的人类不可能被冻了几十年还能在解冻后活蹦乱跳。

常见的冻死分为冻结、冷却和低温三种情况。

冻结是指生物细胞内发生冻结(大家知道细胞当中有丰富的液体,如果冻结的话,细胞会被撑破),或者由于细胞外冻结超过一定程度时引起的细胞死亡,而且由此所造成的伤害不能代偿。我们的大脑有七八成都是水分,结冰会撑破脑细胞。而美国队长在解冻后仍然保持着出色地学习新鲜事物的能力。

冷却是指生物被冷却到0℃左右或更冷时,由于物质代谢的紊乱和细胞质发生了物理化学变化的缘故,常在未发生冻结时就会死亡。

低温也同样能致命,对恒温动物来说,如果将其冷却在低于正常体温10—20℃左右时,尽管比0℃高得多,但也可因丧失正常机能而致死;

另外,在过度疲劳等情况下,人体会被迫散热加快;若产热低于散热,也容易引起机体无法正常供能,出现"疲劳冻死"的情况。所以美国队长虽然力气不够大,但是身体素质仍然是我们常人达不到的。

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