鱼为什么在水里可以呼吸（鱼鳃的作用和功能）

对于我们这样的哺乳动物来说，如果我们掉进水里，要么不能游泳，要么筋疲力尽，那么大量的水或其他液体就会进入我们的气道，影响我们的气体交换，我们就无法呼吸。最后，我们死于缺氧。这是溺水吗？这是严重的废话。不要急于做出所谓的价值判断。哎，这句话里其实有几个关键词。好，我们互相问候一下。为什么我们需要呼吸？记住？这个好像是第270期的题目，其实我记得很清楚。我大概记得，我们体内的细胞利用氧气来氧化分解有机物，然后转化为能量。其实小姐姐的核心思想还是很准确的。你其实可以理解，只有通过呼吸的过程，我们吃的食物才能转化为我们需要的能量。呃,我记得还有一个很重要的一点就是排出血液里的二氧化碳,也是排出废物的一个过程。是的，但是呼吸和能量之间的关系呢？

呼吸所释放的能量一部分转化为热能，另一部分储存在著名的三磷酸腺苷，也就是我们的能量来源中。当ATP在酶的作用下被分解时，所储存的能量就会被释放出来用于生物体的各种生命活动，如细胞分裂、植物生长、矿物质元素的吸收、肌肉收缩、神经冲动的传递等。因此，植物也呼吸。这其实之前已经说过了。总之，没有呼吸，各种生命活动都会戛然而止。是的，我不会在这里详细介绍。我们实际上可以添加什么？甚至呼吸过程也可以为体内其他化合物的合成提供原料。呼吸过程中产生的一些中间产物，实际上可以成为合成体内一些重要化合物的原料，比如丙酮酸，它是葡萄糖分解的中间产物，实际上是用来合成氨基酸的。重要的原料等。三分钟前，你要回答鱼会淹死吗？你走远了吗？我记得。记住，我们要回去上课了。你还记得有氧呼吸和无氧呼吸的区别吗？不管怎样，每次如实记录下来，都让我对中学各个学科的老师产生一种愧疚感。其实，不用担心内疚。什么样的呼吸对我们更重要？葡萄糖分解的中间产物，实际用于氨基酸的合成。重要的原料等。三分钟前，你要回答鱼会淹死吗？你走远了吗？我记得。记住，我们要回去上课了。你还记得有氧呼吸和无氧呼吸的区别吗？不管怎样，每次如实记录下来，都让我对中学各个学科的老师产生一种愧疚感。其实，不用担心内疚。什么样的呼吸对我们更重要？葡萄糖分解的中间产物，实际用于氨基酸的合成。重要的原料等。三分钟前，你要回答鱼会淹死吗？你走远了吗？我记得。记住，我们要回去上课了。你还记得有氧呼吸和无氧呼吸的区别吗？不管怎样，每次如实记录下来，都让我对中学各个学科的老师产生一种愧疚感。其实，不用担心内疚。什么样的呼吸对我们更重要？你还记得有氧呼吸和无氧呼吸的区别吗？不管怎样，每次如实记录下来，都让我对中学各个学科的老师产生一种愧疚感。其实，不用担心内疚。什么样的呼吸对我们更重要？你还记得有氧呼吸和无氧呼吸的区别吗？不管怎样，每次如实记录下来，都让我对中学各个学科的老师产生一种愧疚感。其实，不用担心内疚。什么样的呼吸对我们更重要？

你绝对可以回答。一定是有氧呼吸。很少有如此自信的回答。事实上，对于我们这些有氧生物来说，这两种呼吸的重要性可以从它们释放的能量的多少来比较。有氧呼吸每分钟分解一摩尔葡萄糖以释放能量，而无氧呼吸分解一摩尔葡萄糖仅释放196.65kj的能量。哇，这几乎是 15 倍的差异。是的，难怪你还需要做更多的有氧运动来减脂。这个连接很好。对于好氧生物来说，它是生命活动所需的能量。大部分是由有氧呼吸提供的无氧呼吸提供的。这种能量确实无法满足或维持生命活动的需要。好氧生物的这种厌氧呼吸是为了什么？我记得我之前说过，基本上是为了帮助生物体度过一些缺氧的恶劣环境，这在很长一段时间内是做不到的。你一直在重复有氧生物。我们要不要用这个词来强迫他们与鱼联系在一起？我感觉你已经找到了。每个人都应该知道，至少在育儿层面，鱼虽然生活在水中，但它们和我们一样是好氧生物，也就是需要氧气。

是的，所以鱼的器官也需要氧气，就像它们的心脏和各种脑细胞一样，它们都需要氧气才能正常运作。它们的心脏还将富含氧气的血液泵送到鱼身体的各个部位，然后将氧气输送到大脑。所以你的意思是，如果鱼不能在水中进行有氧呼吸，它就会淹死，或者窒息，对吧？用溺水这个词好像有点矛盾？你认为情况不同吗？例如，我们这些用肺呼吸的动物会淹死，因为我们不能在水中进行有氧呼吸。当水缺氧时，鱼也能在水中进行有氧呼吸吗？你参与其中，我觉得鱼的这种情况对我们来说更空洞。如果空气中突然没有氧气，我们仍然使用定义的捕集器。另一方面，如果鱼不小心掉进油里，冷油，不就是这条炸鱼，也完全符合所谓溺水的定义吗？我不想和你讨论这个毫无意义的话题，但我们开始吧。你可以提到很多养鱼的朋友。水中的氧气量对鱼来说合适吗？对于生活在低海拔平原的我们来说，标准大气压下空气的含氧量约为 21%，对吧？这是我们的土地。所以对于生活在浅水区的鱼来说，其实还有一个类似的概念叫做溶解氧。一般来说，达到每升溶解氧5~8毫克就足够了。水中的氧气量对鱼来说合适吗？对于生活在低海拔平原的我们来说，标准大气压下空气的含氧量约为 21%，对吧？这是我们的土地。所以对于生活在浅水区的鱼来说，其实还有一个类似的概念叫做溶解氧。一般来说，达到每升溶解氧5~8毫克就足够了。水中的氧气量对鱼来说合适吗？对于生活在低海拔平原的我们来说，标准大气压下空气的含氧量约为 21%，对吧？这是我们的土地。所以对于生活在浅水区的鱼来说，其实还有一个类似的概念叫做溶解氧。一般来说，达到每升溶解氧5~8毫克就足够了。

对于一些特殊的鱼种，可能需要更高的溶解氧，如每升10~12mg，但一般不会很高。那么，如果水中的溶解氧太低，小鱼就会窒息而死。嗯，是的。当然，我们说不同的水深，空气中氧气的分压，水温等，其实都会影响溶解氧。事实上，日常生活中存在一种普遍现象。下雨前鱼会浮起来。是，是，是，是，是，是，是，是，是，是，是，是，是。它们把嘴伸出水面喵喵叫。看起来他们好像在呼吸。每个人都可以自信。他们实际上是在呼吸空气，因为在下雨之前气压会降低，水容量会下降。鱼将不得不漂浮在水面上并直接呼吸空气以补充氧气。当然，类似的情况还是有的。至于水中这种藻类，或者一些浮游生物的过度生长，我们说富营养化会大大增加耗氧量，也会导致水体缺氧。这时候我们也会看到一些鱼死在上面，很可怜，但是我觉得这有点让人困惑，就是鱼可以直接呼吸空气吗？确实可以直接呼吸。当然，因为鱼的种类太多了。我们说有些鱼直接有原始肺，如著名的非洲肺鱼、多鳍鱼等。，而其他的，如泥鳅、鳗鱼和弹涂鱼，实际上可以用它们的肠子、皮肤等来呼吸空气。，所以我们可以看到这条鳗鱼可以在没有水的情况下存活很长时间。当然，对于绝大多数鱼来说，它们的插头实际上在一定程度上同时交换了空气中的氧气。你是怎么做到的？在这里，我们将与您谈谈这个特殊的器官。当然，这个塞子的位置因鱼的种类而异。

在结构等方面还是有很大区别的，但总的来说可以分为插值和外插两类，而且大部分鱼都是插值的。其实我们很熟悉。如果我们吃过鱼，我们知道它生在头的两侧，有一个头罩保护着，所以它被称为内塞。如果你仔细观察，你会发现它的一半实际上被称为鳃。如果你仔细观察插头，你还可以看到它内衬着梳状的鳃丝。我知道鳃丝是我们经常在鱼头两侧看到的鳃盖。是的，它是鲜​​红色的，带有丝绸般的感觉。如此整齐排列的东西，看起来有点像梳子。如果我们用显微镜染色再看，我们会看到两排鳃丝在两边整齐地分叉。我们称之为插入。这里是鱼类进行气体交换的地方，有点类似于我们的肺泡，而这个密布着鳃丝的小结构使鱼鳃的有效呼吸面积几何增加。它还密布着毛细血管，血液和水被薄薄的血管壁隔开，这样氧气就可以进入大脑的血管，就像肺泡一样。是的，当鱼在水中时，每一根鳃丝其实都是完全张开的，就像水草一样，让毛细血管充分吸收水中溶解的氧气。同时，它们将体内的二氧化碳排放到水中。鳃的设计其实很巧妙。水从鱼口进入后，从鳃盖流出。水流的方向与塞子中的血流方向完全相反。这创造了我们所说的逆流交换系统，它有效地引入了氧气和二氧化碳。因此，鱼在水中不断地张开嘴巴，实际上它不是在喝水，而是在呼吸。是的，事实上，如果你仔细观察，你会发现鱼的嘴巴开合的过程，它们的塞子会随着呼吸和嘴巴交替开合。对对对。我们看到的大多数鱼都是通过用嘴吸水并让水流过鳃来获取氧气。所以这种呼吸方式称为口呼吸。事实上，大多数硬骨鱼基本上都可以上桌食用。大多数鱼都是这样呼吸的，所以还有其他的呼吸方式。嘿，想想有什么鱼在水中似乎不会张开嘴巴。要闭嘴。鲨鱼。

是的，它们似乎是大部分时间都张着嘴的鲨鱼。这是什么鱼？软骨，对吧？它们的呼吸方式称为敲击式通气，张开嘴，让这些水流过鳃缝获取氧气。所以一般来说，软骨鱼，比如鲨鱼、金枪鱼等，都是这样呼吸的。嗯，这是否意味着他们必须一直游泳？确实如此。他们被堵塞的肌肉无法移动，然后他们无法完成口腔吸吮。没错，因此您需要继续游泳以保持足够的氧气摄入量。否则，他们可能会在水中窒息或溺水而窒息。幸运的是，这条鱼通常游得很快。下次带花花和乔治去水族馆看看鲨鱼有没有游泳。顺便说一句，没有 你能解释一下用鳃呼吸的鱼是如何直接呼吸空气的吗？提前说伏笔知识对我们来说还是很重要的，然后才是关键。我们说，其实在空气中获取氧气的原理和在水中获取溶解氧的原理是一样的。怎么说？我们基本可以理解肺部的这种气体交换方式，而且从含氧量来看，空气中的含氧量是可比的。呃，但我仍然认为中间有一个错误。那么为什么大多数鱼离开水后会这么快死掉呢？前面我们说了，其实这种蚕丝在水中充分展开的有效接触面积是很大的吧？但是线程是分支的，我们在韭菜这个词旁边说这些碎片，对吧？事实上，它仅由一层上皮细胞组成。结构简单。长时间暴露在空气中会有什么后果？是的，它的表面干燥得非常快。更何况，离开水后，把我们想要在水中舒展的这种水草拿出来怎么样？会粘在一起的，对吧？盘绕插头也是如此。一旦离开水，它的鳃就会粘在一起，因此与空气接触的面积会很小。我们是说即使它接触到插头的这一部分，它仍然可以从空气中获取氧气，但它肯定是非常有限的，所以是的，当然有一点。其实就是这种可开可闭的插拔关系，还记得吗？把我们想在水中伸展的这种水生植物拿出来怎么样？会粘在一起的，对吧？盘绕插头也是如此。一旦离开水，它的鳃就会粘在一起，因此与空气接触的面积会很小。我们是说即使它接触到插头的这一部分，它仍然可以从空气中获取氧气，但它肯定是非常有限的，所以是的，当然有一点。其实就是这种可开可闭的插拔关系，还记得吗？把我们想在水中伸展的这种水生植物拿出来怎么样？会粘在一起的，对吧？盘绕插头也是如此。一旦离开水，它的鳃就会粘在一起，因此与空气接触的面积会很小。我们是说即使它接触到插头的这一部分，它仍然可以从空气中获取氧气，但它肯定是非常有限的，所以是的，当然有一点。其实就是这种可开可闭的插拔关系，还记得吗？当然有一点。其实就是这种可开可闭的插拔关系，还记得吗？当然有一点。其实就是这种可开可闭的插拔关系，还记得吗？

鱼在水里的时候，我们前面说过，盖子是开合的水，鳃盖进出嘴，对吧？这也可以在嘴巴露出水面呼吸空气的鱼身上进行，因为它们仍在水中。是的，但他们在陆地上很难做到这一点。在这里，我记得当时，就是中国福建有一个传统，有600多年的历史。这项技术很棒。把鱼横系成弓形，据说可以大大延长鱼在陆地上的生存时间，据说没有水也可以活两三天。这条鱼是活的，不是死的。这是什么神奇的原理？其实就是通过特定的姿势，扩大出水后鳃接触氧气的面积，也就是张开，正确的？是的，就像打开风扇一样。是那种感觉吗？然后我们像这样折叠它。事实上，有一个地方盖子会明显打开，对吧？我们说被攻击的鱼在被绑起来时会张着嘴。以前据说这条鱼被迫张开，增加了它们从潮湿空气中吸收氧气的能力。同时，还有一点，上桌的鱼其实是固定的。它没有办法拍打和移动。事实上，它的耗氧量也减少了。嗯，我认为这是明智的。为什么这么好的技术没有被广泛推广？刚才我其实强调了一点，叫潮湿空气。上海最近的天气可能还好。黄梅的温度不是很高，但是如果温度再高一点，或者气候稍微干燥一点，插头线就会完全干涸，而且攻击也没有用。哎，突然想到，要给鱼做手术，是不是一定要在水里做？其实没那么麻烦。兽医医院将对这条鱼进行手术。这个小水管将用于不断地将流动的水带入鱼的嘴里。只要鳃里有水，鱼就可以被动呼吸。所以这是呼吸机的鱼版。是的，你有没有想过这样的问题？只要鳃里有水，鱼就可以被动呼吸。所以这是呼吸机的鱼版。是的，你有没有想过这样的问题？只要鳃里有水，鱼就可以被动呼吸。所以这是呼吸机的鱼版。是的，你有没有想过这样的问题？

c是怎么出现的。鱼没有鳃就无法生存。如果你想得更深一点，我们都说生命起源于海洋，对吧？最早的生命是单细胞的，对吧？然后这个多细胞生命出现在后面。他们一开始应该没有鳃。呃，但他们不是都还活着吗？好吧，那为什么一提到鱼就得有鳃呢？真的，这是为什么呢？当然，我们谈论的是大型海洋动物。这个虾蟹章鱼好像五花八门。但这不是我们今天讨论的范围。今天我们主要讨论脊椎动物，也就是鱼的鳃。至于鱼类或脊椎动物的进化史，其背后其实争议颇多。告诉我哪个进化问题没有争议？似乎是这样。我记得在“

这是这个山谷的总和。当然，我们应该不难猜出哪些鱼是我们的直系祖先，也有下颚。你有鱼吗？是的，实际上这可以改变。不要小看下巴，这意味着我们祖先的这种饮食策略已经转化为活跃的设施。想想看。如果没有有颚的黑貂鱼，那么微小的生物是否只有被水流带入体内？但这与插头的起源有什么关系？两条鱼都必须有鳃。嗯，这实际上是一个有趣的地方。其实我们可以根据是否有下颚来对所有的脊椎动物进行分类，因为后面的脊椎动物，尤其是岸上的，都是来自岸上的鱼，对吧？是的，那么实际上，我们可以将脊椎动物分为无核脊椎动物和和谐脊椎动物。出色地，曾经有这样的想法，认为两组脊椎动物似乎是独立进化的，这是违反直觉的。是什么原因？

原因是从胚胎学的角度来看。他们观察到非核脊椎动物的钉子似乎是从内胚层发育而来的，而脊椎动物的钉子被认为是从外胚层发育而来的。从胚胎发育的角度来看，差异是相当大的。是的，我记得以前我们讲胚胎发育的时候，我们当时也讲过，不同的胚层会发育出什么样的器官，对吧？所以看起来还是比较靠谱的。当然，正如我之前所说，这是过去的想法。现在，新的研究表明，近 6 亿年前，一种软体海洋生物似乎已经进化出了鳃。然后，在进化分支中，它似乎由无核脊椎动物和有核脊椎动物遗传。你如何解释这个胚胎的问题？我们必须更仔细地做功课和研究。后来，剑桥大学非常优秀的鱼类学家吉利斯博士和他的同事们谈到了荧光标记技术。你可以查一下，大的就是这种，这个属于这种有核的软骨鱼。鱼胚胎细胞的膜被染色，然后通过动态发育过程对其进行追踪。原来，它们的鳃和其他鱼来自同一个地方。s 胚胎细胞被染色，然后通过动态发育过程对其进行跟踪。原来，它们的鳃和其他鱼来自同一个地方。s 胚胎细胞被染色，然后通过动态发育过程对其进行跟踪。原来，它们的鳃和其他鱼来自同一个地方。

那么之前的结论是不是因为实验不够详细？基本上，我们可以这样想。其实科学就是这样，很多进步都依赖于更先进的工具的出现。另一方面，现在我们基本上可以认为插头的出现存在于所有脊椎动物的最后一条通用流水线上。生命进化鳃的动力是什么？没有插头的生活不是很好吗？这个问题真的很有趣。你能猜出原因吗？是因为动物越大，需要的氧气就越多吗？塞子的出现可以帮助动物在水中获得这个惊人的诺贝尔奖想法。哇，为我鼓掌。这是科学家的第一个想法，甚至一些科普书籍都会写到。当时有大牛出来支持这个想法。1940 年，诺贝尔奖获得者奥古斯特·克劳这样说。后来的研究人员实际上进一步扩展了这一理论，认为经过数亿年的进化，随着鱼类变得更大、更具捕食性，塞子进化得变得更大、更复杂。，好像目的是帮助他们更有效地从水中吸取氧气。是的，这个逻辑绝对没有错，但是今天可能会出现一些问题。这是一个有趣的观点的心理学研究。这个逻辑绝对没有错，但今天可能会出现一些问题。这是一个有趣的观点的心理学研究。这个逻辑绝对没有错，但今天可能会出现一些问题。这是一个有趣的观点的心理学研究。

如果我们的手长时间浸泡在水中会怎样？会起皱。鱼皮为什么没有褶皱？嘿，为什么？他们如何避免皱纹？即它们不断地与水、钠、钾等进行离子交换，鱼的皮肤和鱼鳃都可以做到，所以效率要高得多。这种能力实际上对生活在淡水和咸水之间水域的鱼来说更为重要。例如，当一条鱼从海洋进入淡水环境时，水中的盐分含量会迅速变化，对吧？事实上，鱼需要一种更有效的离子交换方法。这似乎产生了对更大和更复杂的鳃的需求。你的意思是最早的插头的起源可能就是为了这个目的。所以按照进化的逻辑，真的有一层关乎家庭生存的环境压力吗？此外，他有研究支持这一假设。就是我们前面提到的剑桥大学的吉利斯博士和他的同事。他们研究的红鱼是非常好吃的鱼，对吧？在幼苗的第 15 天，红鱼幼鱼在背鳃附近发现的离子交换比“尾巴”要多得多。然而，直到幼苗的第 25 天才发生氧气交换。也就是说，他身体的其他部位在他年轻的时候可以交换氧气。即使在这个时候，赛伊在换氧方面似乎也没有比身体其他部分有明显的优势。因此，最初，插头的优势在于离子交换而不是氧气。就是我们前面提到的剑桥大学的吉利斯博士和他的同事。他们研究的红鱼是非常好吃的鱼，对吧？在幼苗的第 15 天，红鱼幼鱼在背鳃附近发现的离子交换比“尾巴”要多得多。然而，直到幼苗的第 25 天才发生氧气交换。也就是说，他身体的其他部位在他年轻的时候可以交换氧气。即使在这个时候，赛伊在换氧方面似乎也没有比身体其他部分有明显的优势。因此，最初，插头的优势在于离子交换而不是氧气。就是我们前面提到的剑桥大学的吉利斯博士和他的同事。他们研究的红鱼是非常好吃的鱼，对吧？在幼苗的第 15 天，红鱼幼鱼在背鳃附近发现的离子交换比“尾巴”要多得多。然而，直到幼苗的第 25 天才发生氧气交换。也就是说，他身体的其他部位在他年轻的时候可以交换氧气。即使在这个时候，赛伊在换氧方面似乎也没有比身体其他部分有明显的优势。因此，最初，插头的优势在于离子交换而不是氧气。在幼苗的第 15 天。然而，直到幼苗的第 25 天才发生氧气交换。也就是说，他身体的其他部位在他年轻的时候可以交换氧气。即使在这个时候，赛伊在换氧方面似乎也没有比身体其他部分有明显的优势。因此，最初，插头的优势在于离子交换而不是氧气。在幼苗的第 15 天。然而，直到幼苗的第 25 天才发生氧气交换。也就是说，他身体的其他部位在他年轻的时候可以交换氧气。即使在这个时候，赛伊在换氧方面似乎也没有比身体其他部分有明显的优势。因此，最初，插头的优势在于离子交换而不是氧气。

是啊，说到这个，是不是有点颠覆？当然，正如我们之前所说，关于“是”的起源有很多理论，但实际上还有另一种说法，它可能是从一个绿石器官开始，然后逐渐演变成一个呼吸器官。这东西真的是充满了太多的随机性。是的，当然，有一件事是肯定的。就像我们之前说的鸟类一样，它们的呼吸系统非常好。对于鱼来说，它们更大的体型和更快的运动实际上意味着它们需要一个更有效的系统来获取氧气。这个时候，拥有更发达的种族无疑是成功的关键。其实，当我说鱼在陆地上可以暂时呼吸的时候，我一直在思考这样一个问题。为什么我回到水里时不能呼吸？明明是鱼的起源？

因为我们的插头退化了，它们不是变得没用了吗？严格来说，并不是插头没用了。其实它对应的是鱼身上的鱼，也就是我们常说的鱼泡。你应该知道这是给鱼的。是调节水深的装置吧？我们的肺实际上是从这个器官进化而来的。其实很相似。就像你可以扩展和收缩一样，对吧？不，我们的插头去哪儿了？你应该记得，人类胚胎在发育早期实际上有腭裂，然后在怀孕第八周左右慢慢愈合。如果我们在看两栖动物，我们小时候可能都有蝌蚪。应该不难观察到它们的外部插头变成了青蛙或蟾蜍，所以我们看不到这一点。是的，我还以为是他们的小手，但后来我发现，小手居然是从肚子下面伸出来的，对吧？有趣的是，我们的祖先一定经历过两个阶段吧？事实上，这种瘀伤和肺印仍然留在我们身上。它在哪里？打嗝。有什么关系？

我们以蝌蚪为例。在变成青蛙之前，它们基本上都是用这个外塞来呼吸水的。但不要忘记他们的肺实际上正在发育。也是此时。当我们呼吸时，控制我们打嗝的打嗝神经会关闭气管，使水无法进入肺部。而这种保护机制对我们来说完全拔掉了，它就成了老大哥。很有趣，对吧？这实际上涉及到著名的迂回喉返神经。这只长颈鹿似乎在那个时期被提及。事实上，它是进化的产物。它现在看起来不那么聪明，但没有办法设计它。我差点忘了前面的问题。根据你的说法，我们不能在水下呼吸，因为我们没有它。那么肺可以暂时像鱼鳃一样吗？这太可怕了。感觉是溺水前肺部是否还有一点时间工作。我们说还有很大的问题。这有两个原因，对我来说，水从嘴里出来，进入鳃盖。

是的，对于肺部来说，空气流入和流出口腔。所以对我们来说，肺需要呼吸水，其实还有一个很重要的条件，就是我们的肺需要有很强的排水能力。让我们想象一下用气球抽气和用气球抽气这两种情况，看看差距有多大。如果我没记错的话，空气的密度是水密度的一千多倍。是的，当然，即使我们拥有异常强壮的肌肉，我们也可以在水中自由地喝水。然后，水中的氧气含量远远不足以维持我们的生命活动。前面说过，空气中有21%的氧气，但同样体积的水中溶解氧如果换算的话只有3%左右。从质的角度来看，几乎可以说，水中的溶解氧只占总重量的0.0043%左右。我明白了，水本身和我们的肺都不能真正支持我们在水下呼吸。

是的，我突然有点想念我的祖先了。看看你的鳃的结构。看起来并不复杂。为什么不开发可以像鱼一样直接从水中交换氧气的水肺？忘了它。事实上，人类一直对这种人工鳃很感兴趣。严肃的研究可以追溯到 1960 年代。明尼苏达大学化学工程系的一位科学家居然想出了用聚二甲基硅氧烷这样的膜材料从水中分离溶解氧的想法，甚至还做了原型。呃，感觉这东西好像出现在科幻电影或者谍战片里。好吧，但是当时的原型呢？事实上，只有小狗可以呼吸，远远不足以让人类呼吸。然后在90年代，为了展示他们的新一代不对称聚二甲基硅氧烷有多么出色，他们展示了他们的膜材料并制作了一个人造塞子。然而，这个是巨大的。和冰箱一样大，所以可以更大。是不是太大了？这是正确的。其实它有一个很大的问题，就是演示的时候需要这个人在水中推动它前进。只有这样它才能获得足够的氧气，即便如此，它也只是让潜水员在水下正常呼吸 18 分钟，这太不经济了，不得不再次推动并且只能呼吸那么短的时间。在演示过程中，它需要这个人在水中推动它。只有这样它才能获得足够的氧气，即便如此，它也只是让潜水员在水下正常呼吸 18 分钟，这太不经济了，不得不再次推动并且只能呼吸那么短的时间。在演示过程中，它需要这个人在水中推动它。只有这样它才能获得足够的氧气，即便如此，它也只是让潜水员在水下正常呼吸 18 分钟，这太不经济了，不得不再次推动并且只能呼吸那么短的时间。

是的，这个时候，我其实以为氧气瓶不香。事实上，自20世纪以来，至少有两组科学家对人工塞子进行了非常认真的科学研究。例如，他们利用这种输水介质的中空纤维膜作为人工塞膜与外界水体接触。他们用泵将富氧液体通过，然后通过加热或照明将负氧液体中的氧气从另一侧释放出来。这看起来很可惜，但很可笑的是，无论它如何优化，都没有办法将这个系统保持在一个可以让一个人在水下长时间正常呼吸的水平。为什么？我们说，有了这样的设备，虽然理论上解决了氧气的来源，但电源始终是个大问题。其实就是这么一个关键，这些项目到头来都是告一段落，那么人工封堵为什么这么难实现呢？这里稍微说一下，也就是实现人工封堵，可以简单的认为是三个传质过程串联，氧气从水体传到水膜界面。然后氧气从膜的一侧转移到另一侧，最后氧气从膜的另一个界面转移到管道中的富氧液体或气体中。这是否仍然让工程师有思考问题的感觉？其实你也可以这么想。以后要解决一些问题，就得把这些东西分成几个步骤，对吧？那么为什么人工封堵那么难实现呢？这里稍微说一下，也就是实现人工封堵，可以简单的认为是三个传质过程串联，氧气从水体传到水膜界面。然后氧气从膜的一侧转移到另一侧，最后氧气从膜的另一个界面转移到管道中的富氧液体或气体中。这是否仍然让工程师有思考问题的感觉？其实你也可以这么想。以后要解决一些问题，就得把这些东西分成几个步骤，对吧？那么为什么人工封堵那么难实现呢？这里稍微说一下，也就是实现人工封堵，可以简单的认为是三个传质过程串联，氧气从水体传到水膜界面。然后氧气从膜的一侧转移到另一侧，最后氧气从膜的另一个界面转移到管道中的富氧液体或气体中。这是否仍然让工程师有思考问题的感觉？其实你也可以这么想。以后要解决一些问题，就得把这些东西分成几个步骤，对吧？可以简单地认为存在三个串联的传质过程，氧气从水体转移到水膜界面。然后氧气从膜的一侧转移到另一侧，最后氧气从膜的另一个界面转移到管道中的富氧液体或气体中。这是否仍然让工程师有思考问题的感觉？其实你也可以这么想。以后要解决一些问题，就得把这些东西分成几个步骤，对吧？可以简单地认为存在三个串联的传质过程，氧气从水体转移到水膜界面。然后氧气从膜的一侧转移到另一侧，最后氧气从膜的另一个界面转移到管道中的富氧液体或气体中。这是否仍然让工程师有思考问题的感觉？其实你也可以这么想。以后要解决一些问题，就得把这些东西分成几个步骤，对吧？最后将氧气从膜的另一个界面转移到管道中的富氧液体或气体中。这是否仍然让工程师有思考问题的感觉？其实你也可以这么想。以后要解决一些问题，就得把这些东西分成几个步骤，对吧？最后将氧气从膜的另一个界面转移到管道中的富氧液体或气体中。这是否仍然让工程师有思考问题的感觉？其实你也可以这么想。以后要解决一些问题，就得把这些东西分成几个步骤，对吧？

其实我们刚才说了，三个过程中最慢的一步决定了整个过程的速度。说得通。这就是坎尼金定律，对吧？这是正确的。然后半个世纪前，主要是停留在膜技术不够先进，所以当时最慢的一步就是第二步，没错，就是氧气在膜中的扩散。所以，现在，事实上，我们的材料科学进步非常快，对吧？这种膜的技术已经比较先进。在一些多孔水传输膜中，膜两侧的气液界面是直接接触的，所以疏水膜的作用是阻碍水的渗透，不阻碍传质，或者让氧气快速通过。那么，对于第三步中使用的富氧液体或气体，你觉得我用还是不用？其实它有很多选择，选择更好的就行了。所以现在停留在第一步。没错，就是氧气在水中运输的过程。这个过程缓慢的原因是由于水的物理和化学性质。我们说水分子有很强的氢键，所以水是一种非常粘稠的液体。氧气在水中的扩散情况如何？推到中间其实需要很大的力气。难怪要费电。是的，所以如果我们是像鱼这样的冷血动物，耗氧量没有那么高，说起来容易，但生理结构实际上决定了我们需要的氧气远比鱼多。按照这个装置的设计，如果我们像鲨鱼一样游得足够快，其实可以得到更多的氧气，但妃子不行，我们游不够快。所以，如果我们使用高性能电池来让这个泵长时间工作，不是吗？

很聪明。但是你有没有想过，如果这个电池组的体积或者续航跟不上氧气瓶，就没有意义了吗？更重要的是，它似乎没有考虑价格。是的，这实际上是我们都同意的想法。真要面对市场，就得跟这些成熟的技术竞争，对吧？相信大家都看过了。近几十年来，手机功能越来越强大，但续航还是一样，对吧？

现在很多东西都卡在电池上了。对我们来说，从目前的储能技术水平来看，我们可能距离真正的可以全方位碾压现有水下呼吸设备的人工塞子的问世。恐怕还有很长的路要走。想法很美好，但现实很残酷。是的，您必须记住，更复杂的事情不一定更好。其实这也是工程经常遇到的事情。好失望，看来来了这里，还是得背着氧气瓶去潜水。毕竟鱼是考虑生存的，但我们人现在除了生存还要考虑它的经济效益。这个话题主要是天气。