俗话说“需求是发明之母”,然而“意外”有时也是发明之母。人类历史上许多著名和饱受世人欢迎的发明,其实很多是“意外”的偶然产物。
在上篇意外·科技文章中介绍了意外发明的三种食物,本期文章继续介绍伴随人们身体健康的医疗用品的发明故事。
心脏起搏器美国布法罗大学助理教授威尔逊·格雷特巴赫上世纪50年代的一次简单失误,却让他阴差阳错地发明了可植入式心脏起搏器,拯救了无数生命。当时,他正在测试一个记录心跳的机器原型,本应用1万兆欧的电阻器,可他最后装在记录器上的竟是1兆欧的电阻器。
结果,记录器电路反复产生一个持续1.8毫秒的信号,节奏如同人体心跳。他意识到这种电流能够调节心跳,治疗心脏病,1960年,世界上第一个成功的可植入式心脏起搏器被安装在了一名77岁老人的身上。
■■■■■迄今为止,心脏起搏器是治疗心动过缓的唯一手段。这一伟大的技术已使逾2百万人在过去的50年中受益。正是有了起搏器,患有心动过缓的病人可以期盼像正常人一样地生活。
X光1895年11月8日,德国物理学家伦琴(1845—1923年),在一次实验中将阴极射线放电管包上厚厚的黑纸,防止外部光线扰乱阴极射线,他注意到在离射线管1米远的地方,有个氰化钡做成的荧光屏,这个荧光屏随阴极射线管的每次放电,一闪一闪地发光。
伦琴把荧光屏挪至远处,它照样闪光。他又在阴极射线放电管和荧光屏之间放上书、木板和铝片,荧光屏还是闪光;只有在它们之间放上铅块或厚厚的铁板时,闪光才会消失。显然,阴极射线管中发出的是一种穿透力很强的射线,但不会是阴极射线。
■■■■■在实验室里,伦琴连续工作了6个星期,仔细地研究这种射线与加在放电管上电压的关系,研究各种物体对这种射线的吸收特性,以及射线在各个方向的强度分布。他将手掌放在阴极射线管和荧光屏之间,荧光屏清晰地显现出手掌的骨骼。
这种射线还会使相片底片感光,他用感光胶片拍摄他夫人带有戒指的纤细的手,结果照片不再富有诗意,那上面的手指就像是骷髅的指骨套有一件不相干的金属圈。随后,他向外界公布了自己的研究结果,这张不可思议的照片也令世人大为震惊。
青霉素现在由于抗生素的滥用,青霉素也一直被大家所诟病,但是青霉素的发明在人类历史上却是一个重大突破。
青毒素的发明者是英国细菌学家亚历山大·弗莱明,由于这一发明使他在全世界赢得了25个名誉学位、15个城市的荣誉市民称号以及其他140多项荣誉,其中包括诺贝尔医学奖。
■■■■■1922年,亚历山大·弗莱明发现人的眼泪、唾沫及感冒后的鼻涕里都含有一种能溶解细菌的物质,并为它取名为溶菌酶。弗莱明认为,溶菌酶可用作抗生素。为了进一步研究溶菌酶的抗菌效果,他需要纯化的细菌,在当时的情况下,他只能用琼脂培养咖培养分离不同的细菌。
一切都有条不紊按部就班地进行着,直到1928年夏天,弗莱明发现其中一只培养皿内的毒菌有点特别,毒菌周围没有细菌生长,但远处的细菌却正常生长。
弗莱明对这一现象百思不得其解,就此进行深入的研究,最后推断这种霉菌一定是产生了一种抗菌物质,而这种抗菌物质有可能成为击败细菌的有效药物。按惯例1929年,弗莱明将这种抗生素命名为青霉素。
如果没有威尔逊的“手抖”失误,也不会发明出可植入心脏起搏器,从而显著地提高心律失常病人的生活质量并挽救生命;
如果没有物理学家伦琴将手掌放在阴极射线管和荧光屏之间,也不会发明出可以清晰可见人体骨骼的X光射线,从而解决了在医学上影像诊断和放射治疗的难题;
如果没有细菌学家弗莱明从身边最平常的物质——人的眼泪、唾沫等,发现了可以抑制细菌生长的溶菌酶,从而大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力,带动了抗生素家族的诞生。
医疗方面的科学研究都是经历了一次一次的失败和试验,不仅见证了人类医疗健康的进步,也拯救了无数陷入病痛折磨的病人和家庭。
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