1962 年,一位 23 歲的法國地質(zhì)學(xué)家兼洞穴探險家米歇爾?西弗雷(Michel Siffre),做出了一個在旁人看來近乎瘋狂的決定 ——
主動將自己封閉在地下 110 米的幽深洞穴中,進(jìn)行一場徹底剝奪時間感知的極限實(shí)驗(yàn)。
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他切斷了與地面世界的所有規(guī)律聯(lián)系,只保留最基礎(chǔ)的生存條件,用自己的身體,去回答一個當(dāng)時科學(xué)界無人能解的問題:
如果失去所有外界時間參考,人類的身體,還會按照 24 小時生活嗎?
01 墜入無時之境
洞穴位于格拉斯阿爾卑斯山脈地下 110 米,上方覆蓋著巨大的冰川。洞穴里的氣溫在 0°C 至 3°C 之間,空氣濕度接近 100%。西弗雷能聽到的唯一聲音,就是巖縫中冰水滴落在巖石上的「噠、噠」聲。
沒有鐘表和太陽,西弗雷對時間的感知全靠直覺,他遵循著自己身體的本能:累了就睡,餓了就吃。
為了監(jiān)控這場「感官剝離」實(shí)驗(yàn),西弗雷每進(jìn)行一項(xiàng)活動,都要撥通通往地面的電話。而電話那頭的監(jiān)測人員像是一群緘默的看守者 —— 他們被嚴(yán)令禁止向西弗雷透露任何關(guān)于外界時間的線索。
每次聯(lián)絡(luò),西弗雷都要完成兩個測試:一個是檢測脈搏,另一個是數(shù)秒,根據(jù)自己的時間認(rèn)知,每一秒數(shù)一個數(shù),一直數(shù)到 120 秒。
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很快,由于沒有晝夜交替作為參照,西弗雷的時間概念開始出現(xiàn)變化:自認(rèn)為精確數(shù)出 120 秒,在地面人員的秒表上,竟然走過了 5 分鐘。
這種感官的扭曲在 9 月 14 日達(dá)到了高潮。
當(dāng)話筒里傳來「實(shí)驗(yàn)結(jié)束,你可以上來了」的指令時,地底的西弗雷并沒有如釋重負(fù),反而陷入了巨大的自我懷疑與崩潰。他堅(jiān)稱那天只是 8 月 20 日,他的身體感知「丟失」了 25 天。
02 「地獄」里的 205 天
不滿足于第一次的實(shí)驗(yàn),10 年后的 1972 年,在德克薩斯州的午夜洞穴(Midnight Cave)開啟了第二次實(shí)驗(yàn),彼時的他還不知道這場實(shí)驗(yàn)將會把他的身體和靈魂推向極限邊緣。
這一次,他在洞穴深處足足待了 205 天。
隨著時間推移,他自身的生物鐘發(fā)生了「進(jìn)化」,進(jìn)入了一個 48 小時周期。他會連續(xù)清醒 36 個小時,保持工作狀態(tài),然后陷入長達(dá) 12 小時的深度睡眠。最詭異的是,西弗雷的大腦完全意識不到這種改變。 在他看來,這漫長的 48 小時依然是一個標(biāo)準(zhǔn)的 24 小時周期。
這種認(rèn)知的錯位導(dǎo)致了災(zāi)難性的后果。當(dāng) 9 月 5 日實(shí)驗(yàn)結(jié)束的的指令傳來時,西弗雷陷入了比十年前更大的震驚,他的時間認(rèn)知整整「丟失」了兩個月。
實(shí)驗(yàn)中西弗雷實(shí)時記錄的日記、筆記和錄音在他出洞后整理成報告,發(fā)表在了《國家地理》上。其中詳盡描述了他在這 205 天的心理變化。
長期的與世隔絕讓西弗雷身處極度的孤獨(dú)中,所以當(dāng)一只小老鼠誤入洞穴的時候,他嘗試馴養(yǎng)并把它視為自己的伙伴。小老鼠成了他唯一的靈魂寄托。
然而,當(dāng)他不小心用罐頭意外壓死這只老鼠時,他感受到了一種「絕對的、毀滅性的絕望」。他在日記里寫道:
「我覺得我殺死了洞穴里唯一的生命力,也殺死了我自己的一部分。」
實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到 150 天后,西弗雷的記錄里顯示出明顯的精神異常。它在日記中承認(rèn),無盡的黑暗和嚴(yán)重的抑郁讓他數(shù)次產(chǎn)生自殺沖動。他的認(rèn)知能力出現(xiàn)了斷崖式下跌:不僅無法回憶幾天前做過的事,甚至也忘記了如何進(jìn)行簡單的科學(xué)儀器的操作。
即使多次對著錄音機(jī)哭喊「我受夠了」,西弗雷依然堅(jiān)持了下來。這次瘋狂的實(shí)驗(yàn)不僅是科學(xué)史上的豐碑,也是現(xiàn)代倫理的警鐘。
實(shí)驗(yàn)之后的 1979 年,隨著《貝爾蒙報告》(The Belmont Report)的確立,現(xiàn)代科學(xué)倫理體系正式成型。像這樣可能導(dǎo)致受試者精神崩潰且缺乏第三方監(jiān)管的實(shí)驗(yàn),從此被劃入了學(xué)術(shù)禁區(qū)。
如果西弗雷在今天提交這份計(jì)劃書,審查委員會會要求他必須建立「一鍵撤離」機(jī)制和「強(qiáng)制干預(yù)點(diǎn)」,一旦檢測到身體或心理及認(rèn)知水平跌破某個臨界點(diǎn),地面團(tuán)隊(duì)必須強(qiáng)行終止實(shí)驗(yàn),無論本人是否愿意。同時即使實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第 204 天,只要實(shí)驗(yàn)者感到不適,實(shí)驗(yàn)者有權(quán)在不提供理由的情況下隨時退出,而且不承擔(dān)任何學(xué)術(shù)或者經(jīng)濟(jì)責(zé)任。
03 身體有自己的節(jié)律
西弗雷的「自虐」實(shí)驗(yàn),永遠(yuǎn)地改寫了人類生理學(xué)史。他證明了人體內(nèi)部確實(shí)存在一套不依賴外界陽光的「計(jì)時系統(tǒng)」。接著將這套系統(tǒng)的研究規(guī)范化的是德國馬普所(Max Planck Institute)行為生理學(xué)研究所的創(chuàng)始人之一,科學(xué)家尤爾根 · 阿紹夫(Jürgen Aschoff)。
從 1964 年到 1980 之間尤爾根招募數(shù)百名志愿者在德國安德希斯地堡(Andechs Bunker)進(jìn)行時間剝奪的研究。尤爾根發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)原來有兩個時鐘:
一個是體溫節(jié)律,隔離者的核心體溫一直保持在大約 25 小時的周期。
另一個是「睡眠-覺醒」節(jié)律,這個節(jié)律波動較大,隨著隔離時間的拉長,它會從 25 小時突然跳躍到 30 小時甚至 50 小時。
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尤爾根的搭檔,呂特格爾 · 韋弗(Rütger Wever)在其 1979 年的學(xué)術(shù)巨著《人類的晝夜節(jié)律系統(tǒng)》(The Circadian System of Man)中,對安德希斯地堡(Andechs Bunker)長達(dá) 15 年的實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)。
他指出,這兩種節(jié)律一旦脫節(jié)(內(nèi)部去同步化),人體會陷入嚴(yán)重的生理不適。—— 這正是現(xiàn)代「時差感」和「輪班工作綜合征」的底層邏輯。
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同時韋弗通過實(shí)驗(yàn)量化了多種外界信號對生物鐘的校準(zhǔn)作用——
光照:即便只有微弱的人造光,也能強(qiáng)行把人的周期從 25 小時拉回 24 小時。
社交暗示:固定的用餐時間、規(guī)律的社交交談,也能起到校準(zhǔn)作用。
但是科學(xué)家們對生物鐘的探索并未止步于此。
1984 年,杰弗里 · 霍爾(Jeffrey C. Hall)、邁克爾 · 羅斯巴什(Michael Rosbash)與邁克爾 · 揚(yáng)(Michael W. Young)三位美國遺傳學(xué)家,通過對黑腹果蠅的研究,終于在分子層面找到了生物鐘的「發(fā)條」——period 基因(簡稱 per 基因)。他們發(fā)現(xiàn),生物鐘的本質(zhì)是一套在基因水平運(yùn)行的轉(zhuǎn)錄-翻譯負(fù)反饋回路(TTFL)[7-9]。
這一機(jī)制的運(yùn)行極其精巧——
per 基因編碼產(chǎn)生的 PER 蛋白會在夜間持續(xù)積累,當(dāng)濃度達(dá)到閾值后,它會進(jìn)入細(xì)胞核,反過來抑制 per 基因的活性,從而關(guān)停自身的合成;隨著白晝到來,PER 蛋白受控降解,對基因的抑制隨之解除,新一輪循環(huán)重新開啟。這種周而復(fù)始的自我反饋循環(huán),解釋了生物體為何不需要外界干預(yù)就能維持精準(zhǔn)的節(jié)律跳動。
這一里程碑式的發(fā)現(xiàn),讓他們共同摘得 2017 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,以表彰他們在晝夜節(jié)律分子機(jī)制研究上的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
從西弗雷在冰川下的洞穴里數(shù)著錯亂的時間,到半個世紀(jì)后三位科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn) per 基因,摘得諾貝爾獎的榮光,這場對科學(xué)的探索在地下 110 米的洞穴與最頂尖的實(shí)驗(yàn)室之間完成了回響。
我們今天之所以能理解熬夜的危害、倒時差的痛苦、作息紊亂對健康的傷害,都要?dú)w功于半個多世紀(jì)前,那位敢于質(zhì)疑天經(jīng)地義,敢把自己「埋」進(jìn)地底的年輕探險者。他用孤獨(dú)到極致的實(shí)驗(yàn),告訴所有人——
時間,不只寫在鐘表上,更刻在我們的身體里。
參考資料:
[1]https://www.cabinetmagazine.org/issues/30/foer_siffre.php
[2]Siffre, M. (1964). Beyond Time. McGraw-Hill.
[3]Siffre, M. (1975). Six months alone in a cave. National Geographic, 147(3), 426-435.
[4]Aschoff, J. Circadian rhythms in man. Science (1965). DOI: 10.1126/science.148.3676.1427
[5]https://www.spiegel.de/fotostrecke/chronobiologie-schlaflabor-im-bunker-fotostrecke-110392.html
[6]Wever RA. The circadian system of man: results of experiments under temporal isolation. New York: Springer-Verlag; 1979.
[7]Reddy P, Zehring WA, Kyriacou CP, Robertson N, Pickering FB, Hall JC, Rosbash M. Molecular analysis of the period locus in Drosophila melanogaster. Cell. 1984 Oct;38(3):701-10. doi: 10.1016/0092-8674(84)90272-4.
[8]Bargiello TA, Young MW. Molecular genetics of a biological clock in Drosophila. Nature. 1984 Dec;312(5996):752-4. doi: 10.1038/312752a0.
[9]Hardin, P. E., et al. Feedback of the Drosophila period gene product on its own mRNA levels. Nature (1990). DOI: 10.1038/343536a0
題圖來源:圖蟲創(chuàng)意
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