在科学史上，提及为了科学探索勇于拿自己身体做实验的人，必然要说到霍尔丹父子——约翰·斯科特·霍尔丹（1860-1936年）和J.B.S.霍尔丹（1892-1964年）。

1 老霍尔丹

老霍尔丹生于苏格兰一个贵族家庭，但他的一生的大部分时间在牛津大学担任生理学教授。他最主要的工作是有关人体呼吸生理学的研究，还曾经计算出了潜水时，从深处上升的过程中为避免得减压病所必须的休息间距。

大家可以看看他老人家的光辉业绩。

老霍尔丹能凭气味识别出大多数气体｡他研究空气质量对人体健康的影响时，为了收集空气样本，他曾爬下污水处理场的坑道，而就在那里，几小时前有五名工人刚被硫化氢气体夺去了生命｡

他通过吸取伦敦地铁空气样品，发现地铁空气中有毒的一氧化碳气体含量十分之高，催生了伦敦地铁的电气化改革｡

某矿井爆炸后，他凑在排放矿内有毒气体的通气管管口辨认毒气｡排出的气体未经空气稀释，他一吸之下便喘气不止，脸色发青｡“是碳酸｡”他宣布道｡接着，他又凑上管口吸了两次来确认刚才的判断｡

老霍尔丹发现，矿井事故的受难者大多并非如人们猜想的那样死于爆炸，而是因为缺氧或吸入一氧化碳窒息而亡｡为了检验一氧化碳的毒性，他一边吸入一氧化碳一边记录自己的症状，同时给自己抽血分析血样｡等到他难以支撑时，试验停止，他的心跳也差点停止｡此时他血液中一氧化碳的饱和程度仅比受难矿工低4%｡

为证明煤尘是绝大多数地下爆炸的罪魁祸首，老霍尔丹设计实验引爆一小包炸药，一大块金属板从站在300米开外的霍尔丹父子头上呼啸而过｡爆炸的巨响一直传到10千米以外｡

老霍尔丹把自己家阁楼改建成了带有气密室的实验室，在那儿研究各种气体的作用｡有时候他会叫来自己的女儿内欧米，关照她留神注意爸爸的情况，一旦见爸爸晕倒，要把毒气排出，把人拖出气密室，做人工呼吸｡内欧米那时只有十二岁｡

1915年4月，德军发动了第一次毒气战｡老霍尔丹教授奔赴法国，参加在第一次毒气袭击中受难的士兵的尸检｡他立马判断出死因是吸入氯气，因为他自己曾经“在连接漂白工厂的下水道中有过一次可怕的个人经历”｡

为了设计防护面罩，老霍尔丹在家中与两位化学家在充满致命氯气的气密室合作，测试刚有了雏形的防毒面具｡大家要知道，空气中哪怕只有0.1%的氯气，都会让人难以呼吸，还会强烈地刺激眼睛｡

老霍尔丹在法国也建了一间带气密室的实验室｡小白鼠有霍尔丹本人和他的助手，以及暂时从自己部队过来帮助老爸的小霍尔丹｡他们几人测试了不同浓度的氯气在带或不带防毒面具时的影响｡最终，霍尔丹他们设计出了有效的防毒面具｡

老霍尔丹的肺在那段时间品尝毒气后一直不曾完全康复，在七十五岁时垮下来，得了肺炎｡他被罩在氧气帐下，这也是他过去的一项发明，他倡导了利用氧气减轻受损肺部痛苦的方法｡约翰·斯科特·霍尔丹与世长辞时，脸上还带着饶有兴趣的表情，仿佛仍在监测重要的生理学实验｡

霍尔丹家族的座右铭是“受苦受难”｡内欧米幼时重重摔了一跤后哇哇大哭，她父亲明确告诉她这是“勇气守则所严格禁止的”｡老霍尔丹也并非胆量无限｡他恐高，也不敢学游泳｡但科学家的好奇心与帮助同胞的愿望结合在一起催生了勇气｡他又把勇气传给了儿子。

2 小霍尔丹

后辈们称霍尔丹的儿子为J.B.S，他是个了不起的奇才，几乎从小对他父亲的工作很有兴趣。在整个年轻时代，小霍尔丹一直是他父亲做实验的帮手，到10来岁的时候，父子俩经常一起测试气体和防毒面具，轮流观察要经过多长时间他们才会昏死过去。

小霍尔丹没有获得过科学方面的学位（他在牛津大学学的是古典学课程），但凭着自己的能力成了一位杰出的科学家，为人类遗传学和群体遗传学奠定了基础，还创立了现代演化生物学。一生跟智力超群的人打交道的生物学家彼得·梅达沃称他为“我见过的最聪明的人”。

与众不同的是，小霍尔丹觉得第一次世界大战是“一次很愉快的经历”，直言不讳地承认他“喜欢有个杀人的机会”。他本人也受过两次伤。

他父亲主要对矿工和中毒问题感兴趣，小霍尔丹则潜心研究潜艇乘员和潜水员的职业病的预防措施。在海军部的资助下，他获得了一个他称之为“高压锅”的减压室。那是一个金属圆筒，一次可以同时把三个人密封在里面，进行各种痛苦而又危险的测试。志愿者被要求坐在冰火里，同时呼吸“异常气体”或经受快速的压力变化。在一次实验中，小霍尔丹亲自模仿快速上升的危险动作，看看会有什么事。结果，他补牙的填料炸掉了。

还有一次，小霍尔丹吸入不断加大浓度的氧气，结果痉挛得厉害，摔断了几根椎骨。肺部坍缩是常有的危险，鼓膜穿孔也是家常便饭，但小霍尔丹在一篇论文中安慰别人说：“鼓膜一般来说会愈合。要是留一个小孔，尽管你会有点儿耳背，但要是你抽烟，烟雾会从相关的耳朵里冒出来。这对社会是个贡献。”

小霍尔丹的不平常之处，不在于他为了从事科学研究愿意经受这样的风险或难受的感觉，而在于他能毫不费事地说服他的同事和亲人爬进减压室。他的妻子有一次在进行模拟下降试验的过程中，痉挛了15分钟。等她终于停止在地板上蹦来跳去，她被扶了起来，打发回家去做晚饭，小霍尔丹乐意利用任何恰好在场的人，包括有一次令人难忘地利用了西班牙的前首相胡安·内格林。内格林博士事后抱怨有点刺痛，“嘴皮上有点滑溜的感觉”，但除此以外安然无恙。他也许会为自己感到庆幸。在类似的一次减氧试验中，小霍尔丹的臀部和脊梁下部失去感觉达6年之久。

小霍尔丹潜心研究许多问题，其中之一是氮中毒。在常压下氮气在人体内血液中的溶解度很小。当压力增大，例如增加到5个大气压时，溶解度迅速增大，即血液中含有比较多的氮气，这对人体不算好，但还问题不大。如果由于特殊的原因，突然减压，溶解于血液中的氮气迅速析出，使血液出现沸腾现象，堵塞血管，影响血液正常流动，这种现象称为氮中毒。于是氮在30米以下的深处成了一种毒性很强的气体。据说，在氮的影响下，潜水员会把自己的空气管扔给从身边游过的鱼，或决定抽支烟歇息片刻。

有一次试验中，小霍尔丹为了测量接受试验的人的情况变坏的速度，和志愿者一起爬进减压室，进行简单的数学计算。但是，几分钟以后，小霍尔丹后来回忆说：“试验者和被试验者通常一样中毒，往往忘了让秒表停下来，或者忘记了适当的作笔记。”

小霍尔丹晚年迁居印度并加入了印度籍。

引用书目：

《冒烟的耳朵和尖叫的牙齿》 特雷弗·诺顿著 朱机译 科学出版社 2011年

《万物简史》 比尔·布莱森著 接力出版社 2005年