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  不為人知的敵人
  科學家如何面對戰爭中的另類殺手?從死亡、腸道到戰場,羅曲總關注沒人敢碰觸的科學領域。這回她把注意力轉到軍事科學,談的並非是殺人的科學,而是探討戰場上救命的科學。不安、疲勞、炎熱、噪音、野雁、細菌對軍人來說,是戰場上最可怕的敵人;本書正是探討在戰場的極端狀況與環境中,為了讓戰士們活下來而且活得好,以征服這些敵人為職志的科學家群像。


.作者:瑪莉.羅曲
.譯者:廖世德
.分類:科普
.出版社:八旗文化
.出版日期:2017/03/29
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文章節錄
《不為人知的敵人:科學家如何面對戰爭中的另類殺手》

第一章 第二層皮膚─—穿什麼上戰場好呢?

  軍牧師是被稱為「布人」(a man of the cloth)的男性神職人員,但是是什麼布呢?如果他跟著野砲部隊移動,那麼他身上穿的制服布料,會是防燃驅蟲的縲縈尼龍(rayon-nylon)加上百分之二十五的凱夫勒纖維,以強化耐穿性。在坦克車裡面,他穿的就是諾美克斯(Nomex)這種高度抗燃但很貴的布料,這種布料不適合日常穿著。要是他在比較安全的基地,那麼他的軍服布料,會是棉纖和尼龍各百分之五十的混紡──這是陸軍基本戰鬥服的布料;現今掛在納提克實驗室(Natick Labs)軍牧辦公室內的迷彩服,也是這個材質。

  納提克實驗室的全名叫作「美國陸軍納提克士兵研究發展工程中心」(US Army Notick Soldier Research, Development and Engineering Center)。凡是美國士兵穿的、吃的、睡的和用的所有一切,都在這裡研發,或是至少在這裡測試;其中包括:自熱連帽大衣(Self-heating parkas)、冷凍乾燥咖啡、高爾纖維(Gore-Tex)、凱夫勒纖維、氯菊酯殺蟲劑(permethrin)、隱密防彈衣(concealable body armor)、合成鵝絨(synthetic goose down)、重組蜘蛛絲(recombinant spider silk)、重組牛排(restructured steak)、輻射消毒火腿(radappertized ham),還有內含少許煤油以防止士兵隨意吃掉的應急巧克力。納提克的軍牧則是研發了可攜式告解室(portable confessionals)和集裝箱教堂(containerized chapel),以及保久聖餐餅(extended shelf life communion wafers)。

  這是個溫暖的下午,在納提克氣溫約為攝氏二十度上下。不過,多里奧特實驗室所測試的東西,可是在大雪中的零下二十一度,或是無日照處的零下四十三度,可能會用到的東西。多里奧特氣候實驗室(Doriot Chambers)是納提克的主要設施,於一九五四年開始運作。從那時起,納提克要做什麼測試,不再需要把部隊送到阿留申群島(Aleutian Island),卻讓士兵穿著會滲水的軍靴;或是送到赤道地帶,帳篷裡卻不噴防黴劑。士兵打仗靠的是吃得飽,手腳無恙,還有一夜好眠。

  現在軍中不但常用造雪機和造雨器來測試野外軍服,甚至連L.L. Bean或Cabela也常常把這些軍服租去使用。美國陸軍對軍服的考量,擋風遮雨只是最起碼的要求。他們希望男女戰士只要穿上戰鬥服,就能抵擋現代戰事可能往他們身上丟的東西,包括火、爆裂物、槍彈、雷射光、爆炸汙泥、糜爛性毒劑、炭疽病和沙蚤等等。此外,他們還希望戰士穿上軍服後,能在酷熱的天氣下感覺涼爽又乾燥;這些軍服要經得起野戰洗衣房猛烈地搓洗;貼在皮膚上時要讓人感覺很舒服;穿上時要看起來帥氣;最後還要不超出預算。跟這比起來,要解決中東衝突或許還比較容易。

  我們從一一○大樓講起好了。這棟大樓正式名稱叫做「維蕾特熱測試設施」(Ouellette Thermal Test Facility);這名字給致命爆炸和毀容燒傷帶來一種法式的騷媚風情。首席紡織品技師是位身材苗條、氣質優雅的女士,她穿著奶油色針織毛衣,年齡五十開外,漂亮的臉蛋皮膚細緻,我覺得她就是維蕾特。但她一開口講話,就有一口重重的波士頓腔灌進我的耳朵。她姓奧爾巴赫,全名是瑪格麗特.奧爾巴赫(Margaret Auerbach)。不過在一一○大樓這裡,她叫佩姬,或叫「火焰女神」(Flame-goddess)。

  只要業界有人認為自己製造出更好的防火布料,就會把樣本送給奧爾巴赫接受測試。有的人送來的是一小塊布,有的人比較樂觀,送來的是整匹布。不過,其實只要一條紗線,就可能會讓他們的希望破滅。奧爾巴赫將一條幾公分長的紗線加熱到華氏一千五百度(相當於攝氏八百多度),然後說:「來看看我們的人會吸到什麼。」紗線加熱後冒出來的煙,會用氣相層析儀判讀。防火布之所以能產生作用,是因為裡面添加了釋熱化學劑,任何防火布料都一定含有這成分,不可能沒有。奧爾巴赫要確認的是,這種化學劑不會比火更危險。

  布料一經確認無毒,接著便要進行防火性能的測試。這部分得使用「大到嚇人的雷射」(Big Scary Laser)──機身側邊的貼紙這麼標示──來進行。奧爾巴赫把一小塊布放在雷射瞄準器裡,然後最精彩的部分登場:按下一個大的紅色按鈕,啟動雷射光。這道經過校準的光束,會送出一股代表敵軍炸彈的部分能量──猶如這是迷你型的爆破裝置。小布塊後方有一個感測器,會測量穿過布塊的熱度,產生的數字代表布料所提供的保護程度,以及此次燃燒的溫度。

  奧爾巴赫啟動真空幫浦,把布塊緊緊吸在感測器上。這是在模擬爆炸的壓力波──這種高速空氣的「緊密堆疊」(dense pile up),足以把人員撂倒。更細微之處在於,這種壓力波會讓軍服在士兵皮膚上摩擦,致使熱傳輸變得更加嚴重,士兵會感覺更燙。目前陸軍使用的防火戰鬥服布料是「M衛士」(Defender M),另稱FR ACU(軍中弟兄說是”frack you”)。這種布料的優點之一是,只要材料發燙,它就會膨脹起來,不會緊貼身體。

  但是「M衛士」的缺點是很容易破(他們正在克服這一點)。儘管有熱天穿起來很舒服的優點,但這也使得布料變得脆弱。這種布料大部分成分是嫘縈絲,能排濕,但濕強度(wet strength)不佳。衣服碰到爆炸時若是破掉,那層防火措施也就不見了,這樣你一下子就會變成烤麵包。廠商後來加了一些凱夫勒纖維進去,不過還是不及諾美克斯強韌。消防隊員穿的防火衣就是用諾美克斯製成的。諾美克斯的抗燃性更強,這種衣服碰到火至少要五秒鐘之後,才會燃燒起來。

  奧爾巴赫解釋說,這種抗燃性對坦克乘員、飛機機員特別重要。「在他們沒辦法滾、趴……」她頓了一下,「趴、停……該怎麼說呢?」

  「停、趴、滾嗎?」
  
  「謝謝!」

  那為什麼不乾脆所有的軍服都使用諾美克斯呢?不行,因為這種布料的「濕度管理」很差,絕非奔馳於中東地區滿身大汗的部隊之最佳選擇。況且諾美克斯還很貴,又很難印迷彩上去。

  防護性布料就是這麼一回事:凡事都有好有壞,每件事物都有它的問題。顏色也是一樣。深色布料反射的熱比較少,因此吸收而轉移到皮膚上的熱比較多。奧爾巴赫走到實驗室另一頭,拿出一小塊迷彩布樣本。她指著上面的黑色塊說:「你看,這裡有很多細紋(pucker),這就是吸熱造成的結果。」

  「很多什麼?」我聽見她說的,不過由於她的純正波士頓腔,我得再聽一次好確定她發出的pucka,就是pucker這單字。

  我其實早該猜到軍方愛用聚脂纖維(ployster),因為它很強韌,而且又便宜又抗燃,但它的缺點是易融,就像蠟一樣,容易流下來沾在皮膚表面上,因而拉長接觸時間,使得燙傷越發嚴重。你要是在坦克車裡遇到起火,你最不想穿的衣服應該就是聚脂纖維緊身衣。

  奧爾巴赫用某種「燒燙傷預測模型」,來判讀樣本後方感測器所測得的讀數,藉此判定燒燙傷等級。她用的是二戰後「火焰女神」艾莉絲.史托爾(Alice Stoll)所建立的模型。史托爾當年在海軍做燒燙傷研究,為了做一級和二級燒傷模型,她拿自己的手臂做燒燙傷試驗。至於第三級,你應該能諒解是由「他人」來幫忙做。她使用了動物──大部分是老鼠,少部分是豬──將牠們麻醉之後再進行測試。豬皮對熱的吸收和反射,在我們周遭常見的其他動物中最像人類。豬,做為一種物種,其實值得頒發紫心勳章(Purple Heart)或是紅心(Pink Heart)勳章。

  史托爾發現,皮肉接近攝氏四十四度時就開始燙傷。史托爾燒燙傷預測模型是種數學化的肉類溫度計。要判定燒燙傷級數,關鍵在於肉有多燙,還有熱度進入皮下有多深。碰觸到火或是碰到熱鍋一下子,形成的是外層的一級燙傷──如果繼續用烹飪知識來比喻的話,就像是烤金槍魚那樣。如果再碰久一點,皮肉內層也會燙傷──這是第二級或第三級燒傷,或說像五分熟牛排。
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