一、医学的脚步

中国医学起源

医药知识有如其他各门自然科学一样，从根本上说是人类社会实践的产物。中国医学是我们的祖先在长期同自然灾害、猛兽、疾病作斗争的过程中，逐步形成并发展而成的。在中国历史上，曾有“神农氏尝百草”、“伏羲氏制九针”、“燧人氏取火”等有关医药起源的古老传说。

“神农氏尝百草”是史书上记载最多、流传最广的传说。《淮南子·修务训》说：“神农乃始教民播种五谷……尝百草之滋味……当此之时，一日而遇七十毒”。《史记·补三皇本纪》也有类似的记载：“神农氏以赭鞭（红色的竹根）鞭草木，始尝百草……始有百药”。这些材料说明，我国古代的药物知识可能是“神农”时代的人们在采集可食植物的漫长历史过程中，逐渐积累起来的经验。最初人们并不知道哪些是可吃的，哪些是有毒不能吃的，在饥不择食的情况下可能会吃进一些有毒的东西，结果使人体出现皮肤发痒、腹痛、呕吐、腹泻等中毒症状，有时甚至引起昏迷死亡。但有时，人们也会吃了某些东西后，减轻或消除了原有的头痛、呕吐、腹泻等症状。经过无数次实践，人们逐渐认识到哪些植物是可以吃的，哪些是有毒的，哪些能够减轻或消除人体的某些病痛。这样，就产生了一些植物药学知识。畜牧氏族的成员，在猎食动物中，吃了某些动物治好了某些病，于是逐渐发现了动物的药用价值。随着人类采矿和冶炼技术的发展，又了解了一些矿物学知识。我国古代的药物知识，就是古人在从事采集、狩猎以及畜牧业、农业、矿产业等生产活动中逐渐积累起来的。

当人类学会用火之后，食物由生吃进步到熟食，这不仅扩大了食物的来源，缩短了食物的消化过程，而且在烧煮时还可以对食物进行消毒灭菌，从而有利于人类减少疾病，增进健康和延长寿命。同时，在用火过程中，人们还发现用兽皮、树皮包上烧热的砂土熨烫腹部或关节，会减轻腹痛、关节痛，用火烧灼局部皮肤，可以治疗牙痛、胃痛等。这也许就是后来中医的热熨法、火灸法的雏形。“燧人氏取火”也因此被视为医药起源的另一途径。

中医药起源的又一传说是“伏羲氏制九针”说。远古时代，人类的生存环境和劳动条件极端恶劣，他们在生活和生产中，身体的某些部位常会不慎碰撞上尖石和荆棘，有时甚至撞破出血，但有时却能意外地发现某些原有的病痛竟会因此而减轻或消失。久而久之，人们领悟到，人为地刺激身体的某些部位可以收到疗痛的效果。不过在当时，用于刺激身体的工具是非常原始的，是一种称之为“砭石”的石器，这在我国古代典籍里多有记载。如郭璞注《山海经》说“砭针，刺痛肿者”，东汉许慎的《说文解字》说：“砭，以石刺病也”。我国现存较早的医学经典著作《黄帝内经》也说：“故东方之域……其病皆为痈疡，其治宜砭石”。后来随着社会的进步，砭石才逐渐演变发展为石针、骨针、竹针、陶针，直至汉代，产生了金属针具，从而形成了我国独特的针刺疗法。

此外，原始社会后期，人们在狩猎归来、农业丰收、婴儿降生和社交活动时，往往利用舞蹈的形式表达他们美好的愿望、劳动的欢乐和丰收的喜悦。通过这些活动，人们发现舞蹈有消肿、解痛和舒筋壮骨的作用，于是中医上取材于一些舞蹈动作的导行疗法也由此而形成了。

由此可见，我国古代的医学知识是劳动人民在生产实践和生活经验中逐步发现和慢慢积累起来的。在对医学知识进行整理总结，使之上升为系统的医学理论的过程中，氏族中的“巫师”或“酋长”起了重要作用。因此在医学起源问题上，又有“医源于巫”、“医源于圣贤”之说，但并不能因此否定劳动人民的生产和生活实践在医学起源过程中的决定性作用。

针灸的发明

针灸，被誉为“古老的医疗之术”，它有着操作简单、应用广泛、疗效迅速、安全经济等优点，千百年来一直受到人们的欢迎。是我国古代医学上的一大发明。

在元朝时期，有位叫程铭的人患腿病，一位医生为其针灸治疗时，不慎将银针折断，情势急迫，于是请当时有名的针灸专家伯仁前来解救。伯仁气喘吁吁地赶到程家，看到程铭万分痛苦地躺在床上呻吟，右腿弓曲不敢动弹。那医生神色不安，焦急万分，用手紧紧捏住尚留在皮外的一点点银针断头，生怕银针陷入病人体内，发生生命危险。程家一家老小，此时也急得六神无主，不知所措。

伯仁来到病人床前，冷静地告诫大家不要慌乱，并请围观的人全部出去，然后开始镇定自若地排险。他不是使用随意按摩的方法，而是沉吟了片刻，采用因势利导、声东击西的治法。因为他知道，针灸治病取穴一般不是头痛医头，脚痛医脚，而是头部的病却取足部的穴位，左侧的病却取右侧的穴位，内脏的病却取四肢的穴位。

考虑到断针在患者的足少阴经脉的阳陵泉穴，伯仁便沿着这条经络循行，在离阳陵泉穴很远的风市穴扎下一根又长又粗的银针，并用力捻动起来。病人忍受不住这种强烈的刺激，痛得大喊大叫，汗流如注。这时风市穴旁的肌肉猛烈地抽搐着，而阳陵泉穴部位的肌肉却逐渐松弛下来，伯仁瞅着时间已到，忙向那医生丢了一个快拔断针的眼色。那医生心领神会，果断地将断针顺利拔出。接着，伯仁也在病人稍稍放松之时，拔出粗粗的银针。

眼见一场关系到病人生死的医疗事故，化险为夷。

从这个故事中，我们可以想像得到，元朝时期针灸治病已经相当普及，而且水平相当高。

这个病人在用针刺治疗枯草热其实，针灸技术早在元朝之前就已经相当发达了。据史书记载，春秋战国时期的名医扁鹊，就已经开始利用针灸治病，将一名昏迷几天的病人治好，留下“起死回生”的美名。

到了三国时期，名医华佗更是精通针灸，他还对古代针灸技术进行了许多创新。华佗取穴位精简准确，十分注重针感传导。近代临床常用的“夹脊”穴就是华佗首创的。

针灸包括针刺和灸灼两种不同的疗法。它并不是某一个人独创的，而是古人长期实践的结晶。

那么，针灸是怎样发明的呢？

最初，人们的身体外部某一部位无意被碰破或划伤，结果却使原有的某种疾病有所减轻，甚至痊愈；或者患有某种病痛的人，通过按摩、捶拍病痛部位，结果使病痛缓和、好转。经过多次观察和反复试验，人们发现通过这种方式刺激人的某些体表部位有治疗疾病的作用。再经过长期的摸索探讨，就慢慢地形成针刺疗法。

灸灼的方法则是起源于古人用火取暖时，发现某些病痛可以用加热身体某些部位的办法来减轻。再经过多年的实践，就发明了灸灼疗法。

今天，后人对古代的针灸疗法作了全面的研究，不断创造了医疗史上的奇迹。这枚神奇的银针能使聋哑人恢复听觉，能让瘫痪病人站立起来，能用在外科手术上作针刺麻醉等等。

炼丹术与化学药物

炼丹术是古人为求“长生”而炼制丹药的方术。远在战国时期，一些帝王将相、达官贵人，奢望能够长生不死，永享人间荣华富贵，派人到处访求长生之方和不老之药。为了迎合统治者的这一需要，当时出现了不少专门从事炼丹的方士，他们把不同的矿物合在一起炼成各种丹药。在他们看来，丹药是金石所炼成，人服了丹药之后，就能像金石一样，永不败坏。秦始皇、汉武帝都很迷信丹药，于是，炼丹术就在统治者的大力倡导下迅速发展起来。

公元前142年，魏伯阳总结了历代的炼丹经验，写成了世界上第一部炼丹专著——《周易参同契》。书中第一次记载了炼丹工具，以及炼丹所用的药剂，如汞、铅、硫黄、胡粉、硇砂、铜、金、云母、丹等，并介绍了汞和锡的炼制方法。书中还有“胡粉投火中，色坏还为铅”、“故铅外黑，内怀金华”的记载，反映出古人已掌握铅与铅的化合物之间的转化反应。当时古人不但能从丹砂中炼制水银，而且在《神农本草经》里已有用汞剂和砷剂治疗疾病的论述，从中可以看到，化学药物的发现是和炼丹术的发展密切相关的。

我国炼丹史上最负盛名的代表性人物是东晋的葛洪。葛洪继承前人的炼丹理论，系统总结当时的炼丹经验，写成《抱朴子·内篇》，内有金丹、仙药、黄白三部分，共21卷。书中详细记述了许多制药化学的试验。如“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”，这就是说硫化汞（丹砂）加热分解出汞（水银），汞再和硫化合成硫化汞。又如“以曾青涂铁，铁赤色如铜”，曾青就是硫酸铜、硫酸铜溶液和铁发生反应，铁能取代硫酸铜中的铜，因此，铁就会赤色如铜，这是金属置换反应。书中还记载了他所做的汞的“升华”实验得到了“升丹”和“降丹”等药物。继葛洪之后，南北朝的陶弘景也善于炼丹，他曾用朱砂、曾青、雄黄等炼出“色如霜雪”的“飞丹”，又把一些炼丹经验记录下来，著成《合丹法式》一书。另外还有《集金丹黄白要方》1卷，《服云母诸石药消化三十六水法》等炼丹著作。

到了唐代，炼丹术又有了新发展。炼丹用的原料较晋代有所增加，如把硇砂、白砒等用于炼丹，在《抱朴子》里就没提到。由于用了较多种类的炼丹原料，唐代炼制化学药物的水平有较大进步。据史籍记载，当时人们已能炼制用于治疗癣疥的轻粉，拔毒封口的红升丹，治疮疽的白降汞等药物。

古代炼丹家们的出发点虽然是为了寻求“长生不老之药”，而不是为了炼制化学药物，但由于他们在长期的实践中积累了丰富的经验，掌握了升降、蒸馏、熔融等实验操作技术，从而为近代制药化学的发展奠定了理论与实验的基础。

古代的外科手术

中国古代的外科手术，可以追溯到上古时代。据《史记》记载，上古时代的俞附就曾进行过腹腔大手术。后来的《列子·汤问》一书也有扁鹊进行外科手术的记述，说扁鹊用“毒酒”使鲁公扈、赵齐婴两人麻醉，给他们做了心脏互换手术，然后又用神药催醒。尽管这些传说过于神奇，但至少可以说明，2000多年前的我国医学，已有过施行器官移植的大胆设想，并初步尝试做过一些麻醉手术。

公元2世纪，我国伟大的医学家华佗，创制“麻沸散”开始实施麻醉手术。据《后汉书·华佗传》说，如果遇到发于胸腹里，针灸药物难以医治的病，华佗就采用手术治疗。他先给病人用酒调服麻沸散，待病人如同醉酒失去知觉时，就运用手术切除腹腔肿块和肠胃内病变。这是世界医学史上的一个惊人之举，因为西方医学在19世纪才开始作麻醉手术。遗憾的是，“麻沸散”由于华佗遭曹操杀害而失传。但是，运用麻醉药进行外科手术的做法，从此流行起来。如公元4世纪的荆州刺史殷仲堪帐下的医生所进行的兔唇修补术，隋代巢元方和元代危亦林所做的断肠吻合术，明代王肯堂和陈实功等进行的落耳再植、断喉吻合术和截肢术等，是至今仍令国内外医家折服的麻醉手术的典范。

我国古代的鼻息肉摘除术，在当时世界上亦是无与伦比的。陈实功在他的《外科正宗》一书中说：选用两根细钢筋，筋头各钻一小孔，以丝线穿孔中，使两筋相连相距五分许，手术前先往鼻孔内滴入麻药，然后把两筋头直伸到息肉根部绞紧，向下一拔，息肉就可摘除。这种方法与现代医学界息肉摘除方法十分相似，但我国古代这一方法的采用比西方早200多年时间。

痔疮截除术也是我国古代外科中的一项重要成就。1973年湖南马王堆三号汉墓出土的先秦医著《五十二病方》就提到痔疮的手术治疗。它把痔疮分成“牝痔”、“牡痔”、“血痔”等类型，提出治疗时可以用小绳子把痔疮结扎起来，然后用小刀把它割掉。治疗痔疮的挂线疗法和枯痔疗法，也是我国传统医学特有的治疗方法。陈实功的《外科正宗》记载说：挂线法主要是用一条或两条芫花煮过的细丝线，套在痔疮的根部，结成活扣，逐日把活扣拉紧，直到患部变紫变黑坏死为止，轻者7日，重者15日，痔疮就从根部自然枯落。枯痔法是用“枯痔散”（其主要成分是砒霜），每天在痔疮处涂2—3次，大约7天后，痔疮渐变枯黑、干硬，就不需再继续涂药，等它自然枯死脱落。这种方法由于不必开刀，无痛苦，简便易行，经改良后，现仍在使用。

我国还是较早认识和用外科手术治疗肿瘤的国家。2000多年前的《黄帝内经》里就有瘤的记载，书中提到的“肠覃”、“石瘕”、“积聚”，其实都是指肿瘤，而且对肿瘤的病因、症状和治疗，也有较为详实的记述。宋代的《卫济宝书》最早提出“癌”的病名。稍后的《仁斋直指附遗方论》则对“癌”的特征作了简明概括，指出癌是“上高下深，岩穴之状，颗颗累垂……毒根深藏，穿孔透里”。到了明代，人们对各种癌症的认识进一步加深，而且治病方法也更加丰富。如窦汉卿曾用金属烙铁烙唇癌，陈实功曾用火针、枯瘤法治疗肿瘤等，他们对肿瘤的手术疗法都作了大胆的尝试。此外，我国古代在外科中还有许多独创性的发明，如用葱管作为导尿管进行导尿，用烧热的金属烙灼止血、用磁石来吸取折断在人体内的铁针等等。这虽是些细小的发明，却从一个侧面反映出我国古代外科技术的高超水平。

古代的人体解剖学

中医的理论体系虽然不是直接建立在解剖实验的基础上，但这决不意味着中医没有解剖实践、或者不需要解剖学。相反，在2000多年的中医发展史中，中医学不仅有着丰富的解剖实践，而且还达到相当高的水平。

据《史记》记载，上古时名医俞跗就善用外科解剖来治病，他能够割皮解肌，拉开胸膜抓起大网膜，洗涤肠胃五脏。如果说这种传说过于离奇，不可确信的话，那么中医的经典著作《黄帝内经》对人体内脏结构的详细阐述则令人信服地表明，我国医学很早就开始有解剖活动。《灵柩》篇说：人体的外部形态，可以由测量得知，而内脏位置形态改变也可由触诊感知。人死后，则可以解剖观察每个人的五脏六腑的大小，脏腑结构的坚脆，血管的循行长短，动脉与静脉血液色泽的变化等。《灵柩》篇并且对脏腑的大小、长短等作了具体描述。《黄帝内经》记载说人之食管长度与大小肠长度的比例是1.6∶56=1∶36，而现代医学研究的比例是25∶925=1∶37。可见我国古代对大小肠及食管长度等的测量已达到相当精确的程度。

此后的西汉、南北朝和隋唐时期，均有解剖活动的记载。至宋代，人体解剖有了更大的发展，不但积累了更多的尸体解剖经验，而且开始据实物绘成谱，出现了专门的解剖图著。其中《欧希范五脏图》是在宋仁宗庆历年间（1041—1048）由吴简将宋廷处决的欧希范的尸体进行解剖，绘工绘制而成。书中描述了五脏六腑的生理位置：肺之下有心、肝、胆、脾，胃之下有小肠，小肠之下有大肠，小肠莹洁无物，大肠含有滓秽，大肠之旁有膀胱等，这种描述与正常人体五脏六腑的位置基本相符合。宋代崇宁间（1102—1106），杨介所著的《存真图》较《欧希范五脏图》更为精确，对人体胸、腹腔、消化、泌尿、生殖系统等内脏及血管都有较为详细的描述，并且纠正了前人的许多错误。该书对后世产生了较大的影响，此后的很多医家都曾用它来校正医籍。

清代的《医林改错》是我国解剖学上的里程碑。它由著名医学家王清任经40余年的对尸体的直接观察而写成。该书绘有25幅生理解剖图谱，纠正了前人的“肺有二十四孔”、“脾闻声则动”、“尿从粪中渗出”等错误论断。他发现气管有两个分支和若干小支气管，同时还发现了过去人们从未提出过的重要脏器，如颈动脉（书中称“左右气门”）、降主动脉（书中称“卫总管”），以及幽门括约肌、胆总管、胰脏、十二指肠入口等。尤其是对膈膜的记述，相当准确，说它“薄如纸，最为坚实”。而且，王清任还通过自己的观察，再次肯定大脑主宰思维记忆的功能，说“灵机记性，不在心，在脑”。

我国历代医家对人体解剖学的精心研究，大大丰富了我国医学的内容。但是因为受到“身体发肤，受之父母，不得毁伤”的封建礼教的严重束缚，我国的解剖实践一直是医家个人偷偷进行的，因为得不到政府的支持，解剖实践在当时甚至要冒很大的风险。也正因为这一原因，我国的解剖学始终未能走上独立发展的道路，发展极其缓慢，最终为后起的西方医学所超越。这不能不说是我国医学发展史中的一件非常遗憾的事情。

《本草纲目》的问世

在世界医药历史上，有一部被全世界誉为“东方医学巨典”的巨著——《本草纲目》。它是由我国伟大的医药学家李时珍撰写的，其中凝聚着名医毕生的心血。

李时珍是蕲州（今湖北蕲春）人，祖父、父亲都是民间医生。在古代，医生的社会地位很低，被人瞧不起，因此父亲很希望儿子走“学而优则仕”的道路，从小就督促李时珍埋头念书。但是，李时珍受到家庭环境的影响，偏偏打心眼里爱上了行医这一行。20多岁时，他就随父亲走南闯北，开始了漫长而艰辛的行医生涯。

有一天，李时珍和父亲在自家药园里劳作。突然，有个人急匆匆地跑进来要打李大夫。原来有一个病人服了李时珍父亲开的药后，病情不但没有减轻，反而加重了。李时珍的父亲百思不得其解，因为他开的药方没有错，剂量也对，而且病人也按时服药。问题到底出在哪里呢？

几天后，李时珍找到了答案：他发现，原来是药铺根据一部本草（医药）书上的错误记载，把有毒的“虎掌”当做无毒的“漏篮子”用了。

“这太危险了！”李时珍对父亲说，“看来，古人流传下来的本草书也有很多错误，真不知害过多少病人！要是能重新修订一部正确的本草书，那该多好！”

父亲赞许地对他说：“对，不过这事可没那么简单。除非朝廷下诏，才有可能做到。”

可是，倔强的李时珍却在心里暗下决心，一定要尽自己的最大努力将古人的错误纠正过来，留给后代子孙一部正确的本草书籍。从此，他一边行医，一边抓紧时间研读许多有关药物方面的书籍，同时记下了大量的读书笔记。

有一回，他在古书中看到这样的一段记载：蕲州产有一种白花蛇，“其走如飞，牙利而毒”，腹部有24块斜方块。这种蛇具有很高的药用价值，但产量不多，因此极其贵重。

看完记载，李时珍兴趣盎然，难道自己家乡产的白花蛇真的有24块斜方块吗？它有哪些习性？又有怎样的药用价值呢？遗憾的是，古书对此只是一笔带过，并没有更具体的说明。于是，李时珍进一步想到：要想把本草书修订正确，还得亲自深入实际考察。

为了真正地了解白花蛇，李时珍想起了深山老林里的捕蛇人。他找到捕蛇人，并随他一起上山捕蛇。后来，李时珍终于亲眼见到了白花蛇，并证实了蛇的肚子上果然有24块斜块花纹。接着，他又向捕蛇人了解了白花蛇的习性、药用功能等等，并作了详细的文字记载。

经过十几年的精心准备，李时珍开始结合自己多年的经验、详实的笔记，正式动笔编写本草书。几年后，李时珍被朝廷的太医院选中，来到京城。但是，那些太医院的医生大都是迷信道士的庸医，在那种乌烟瘴气的氛围中，李时珍虽有满腹才学却派不上用场。因此，不到一年时间李时珍就托病回乡，继续编写本草书。不过，在太医院时，李时珍有机会看到了许多珍贵的古代医书，为他的编写工作增加了不少充实的材料。

眨眼间，整整27个年头，李时珍已是六十多岁的老人。他呕心沥血编写而成的辉煌巨著——《本草纲目》，经过3次较大的修改之后，终于定稿了。白发苍苍的李时珍用双手摩挲着这一大叠书稿，眼眶里闪动着欣慰的泪花。

李时珍在编写《本草纲目》时，勇敢地打破传统的“三品”分类法——“上药养命以应天，中药养性以应人，下药治病以应地”，而是采用按植物、动物、矿物等比较科学的分类法，将中药分类学更向前推进了一步。

《本草纲目》是中国医药宝库中一份珍贵的文化遗产，是一部充满创造精神的巨著。《本草纲目》总结了16世纪以前医药学的丰富经验，对世界的医学发展作出卓越贡献。

听诊器的发明

听诊器是1816年由法国医师林奈克发明的。当时，林奈克为一胸痛的肥胖病人看病，他将耳朵贴在病人的胸前，但是病人肥胖的胸部，隔音效果太强了，听不到从内部传出来的声音。林奈克非常懊恼，在小路上漫步也在思考这个问题。正好有两个小孩蹲在一条长木梁两端游戏，一个小孩敲他那一端木梁，另一端的孩子则把耳朵贴在木梁上，静听彼端传来的声音。林奈克思路顿开，立刻返回医院，用纸卷成圆锥筒，用宽大的锥底置于病人的胸部，倾听诊器听了一阵，惊喜地发现，可以听到病人胸部内的声音了。

经过多次试验，试用了金属、纸、木等材料不同长短形状的棒或筒，林奈克最后改进制成了长约30厘米、中空、两端各有一个喇叭形的木质听筒。由于听筒的发明，使得林奈克能诊断出许多不同的胸腔疾病，他也被后人尊为“胸腔医学之父”。林奈克死于1826年，年仅45岁。

1840年，英国医师乔治·菲力普·卡门改良了林奈克设计的单耳听筒。卡门认为，双耳能更正确地诊断。他发明的听诊器是将两个耳栓用两条可弯曲的橡皮管连接到可与身体接触的听筒上，听筒是一中空镜状的圆椎。卡门的听诊器，有助于医师听诊静脉、动脉、心、肺、肠内部的声音，甚至可以听到母体内胎儿的心音。

1937年，凯尔再次改良卡门的听诊器，增加了第二个可与身体接触的听筒，可产生立体音响的效果，称为“复式听诊器”，能更准确地找出病人的病灶所在。可惜凯尔的改良品未被广泛采用。近来又有电子听诊器问世，它能放大声音，并能使一组医师同时听到被诊断者体内的声音，还能记录心脏杂音，与正常的心音比较。虽然新型听诊器不断问世，但是医师们普遍爱用的仍然是由林奈克设计，经卡门改良的旧型听诊器。

麻药的发明

疼痛是让人很痛苦的事，特别是需要用刀子，把肌肉划开，对病人进行医治的时候，那割肌之痛更是让人难以忍受。几千年来，人类在征服疼痛的道路上，艰难地向前迈进。

据各国的文献记载，在人类没有发明有效的麻醉药物以前，医生给病人做外科手术，往往都是把病人牢牢地绑住，使病人不能乱动。当手术时，那撕裂人心的叫声使人惨不忍闻。有的医生也想出了一些减轻病人痛苦的办法，如手术前将病人有病的肢体浸在冰水里，等到冻麻木了再开刀。再不就叫病人喝些烈酒，待其沉醉时再手术。

在中国的东汉末年，名医华佗发明了麻沸散，在手术之前给病人服下，使病人昏迷后再进行手术。这虽是人类最早使用的麻药，但效果却不理想，仍然疼痛难忍。于是关羽刮骨疗毒时，宁可忍着巨痛也不用麻沸散。

从中国传统医学中发展出来的针刺麻醉，曾引起世界医学界的极大重视一般地认为，人类真正征服疼痛的时代是19世纪中期乙醚的发现和使用，说起来还是一段有趣的故事。

威廉·摩顿。摩顿经常为患者拔牙，为了减轻被拔牙者的痛苦，他想了很多办法。后来，他偶然发现，患者闻了乙醚味就不会感到疼痛了。于是，每次为患者拔牙时，他都用一块浸了乙醚的手帕盖在患者的鼻子上，结果，找他来拔牙的人络绎不绝，他的门诊顾客盈门。

为了保住自己的这一“专利”，摩顿耍了个心眼儿，他把乙醚加进了香料，这样一来，在使用的时候，别人就分辨不出他用的是什么东西，搞不清他的配方了。

摩顿拔牙不疼的消息越传越广，引起了社会的关注。当时麻省有个医学团体组织，这一组织规定，医生行医要光明正大，不准用骗术骗人。按照医学伦理学的要求，如果摩顿不公开他的秘密配方，那就是“骗术”，就停止他行医的权力。后来，摩顿思索再三，在良心的驱使下，向同行们公布了他的秘方，人们这才知道乙醚有如此神奇的功效。

经过多次试验证明，乙醚可以用于多种外科手术。1846年10月16日，摩顿在麻省综合医院里首次举行了外科麻醉手术表演。当病人按摩顿的要求深呼几下，吸入麻醉气体后，主刀医生便割下了患者颈部的血管瘤。整个手术持续了30分钟，病人全然不觉疼痛，在场的人无不拍手称奇。从此以后，乙醚麻醉法便走向世界一直使用到今天。

1868年，年仅48岁的摩顿去世了。波士顿的市民们在他的纪念碑上刻下了这样一段文字：“他是吸入性麻醉开刀法的创始人。由于他的发明，使开刀的疼痛从这个世界上消失……”

消毒法的发明

1861年，法国著名的生物学家巴斯德来到巴黎，开始积极从事科研工作，他的研究课题主要是发酵和腐烂。

他需要弄清楚空气中是否存在微生物。他用一只玻璃管，一端接上排气泵，另一端用棉布塞住，让大量空气从棉布和玻璃管中通过。试验结果显示，棉布变黑、变秽。

接着，他又将肉汁装进玻璃瓶中，塞住瓶口，使其和外部隔绝，再进行加热，最后经显微镜检查证实，只要瓶里没有微生物，肉汁就不会变质腐烂。而如果轻轻掀起瓶塞，使空气稍微进入，瓶内就出现微生物。

因此，巴斯德断言，空气中存在着大量的微生物，使得实验中的棉布变黑、变秽。

为了更进一步地说明问题，巴斯德准备了许多经过严格处理的烧瓶，然后不辞辛苦地到繁华的大街上、清洁的地下室、高耸入云的阿尔卑斯山顶采取了空气的样品，再用显微镜检查。证实繁华大街上的空气里微生物最多，地下室的空气中微生物较少，而山顶的空气中则几乎没有微生物。

于是，巴斯德再次断言，肉汁放在有空气的地方，只要微生物不接触，肉汁就不会变腐。

为此，他又精心设计了一个独特的实验仪器。这是一个长颈烧瓶，长长的瓶颈向下弯曲着，空气可以通过瓶颈进入瓶内，但灰尘、微生物却在进入瓶颈的途中粘在瓶颈上，这样，瓶中的肉汁就不会变腐了。

后来，巴斯德又想出了一个奇妙的办法，在长长的瓶颈中间加热，使外部的微生物在进入的途中就被杀死。这样，巴斯德以确凿的实验，戳穿了“生物自然发生学说”的谎言。

加热可以杀菌防腐，巴斯德的实验无疑是现代消毒法的滥觞。

后来，巴斯德又通过不懈努力，发现了另一种防止乳酸发酵的新杀菌法—低温杀菌。也就是说不采取加热的办法，而是在低温中增压使微生物死亡，后来人们也将这种新办法称作“巴斯德式杀菌法”。

巴斯德在他的论文中指出：“腐败的食物可以使人体中毒。伤口化脓是因为某种生物所引起的发酵结果……疾病，特别是传染病，都是因微生物潜入人体，大量繁殖，而分解了周围的肌体，这种分泌物对人体有极大的毒害，从而引起疾病。”

那么，如何阻止微生物侵染人体，尤其是在手术后防止创口受病菌感染呢？一个崭新的课题展现在世人面前，呼唤着解决的途径。

英国外科医生李斯特最先发明了外科手术消毒法英国一位名叫利斯特的外科医生勇敢地担起了这项庄严的历史重任。利斯特在外科手术方面有着精湛的技术和丰富的经验，然而，在他主持的外科医院里，仍有不少病人在手术后因伤口感染而死亡。所以，当时患有外科疾病的人，除非面临死神的威胁，否则谁也不愿意到医院来动手术。

怀着强烈的事业心以及对患者极大的同情心，利斯特立志要改变这种落后局面。一次偶然的机会，利斯特读到巴斯德的著作，大有所悟：原来空气中四处弥漫着微生物，难怪手术后的病人会意外受感染死亡。

既然微生物是伤口化脓的元凶，那么寻找一种药物使伤口上的微生物死亡是最好的办法。于是，利斯特开始搜寻可以制服病菌的药物。

一天，利斯特满脸倦容地从实验室里走出，到大街上散步，碰巧遇到一位清洁工人在掏阴沟，一股难闻的腐臭味直钻鼻孔。利斯特正想掩鼻快步离开时，发现那清洁工人正在往阴沟里泼药水，霎时，浓烈的药味掩住了臭气。利斯特惊诧地停下了脚步，问道：“这是什么药水？”

“石炭酸，往阴沟倒些下去可以清除臭味。”

“哦？”利斯特陷入了思考，这神奇的石炭酸会不会是理想的杀菌药？想到这里，他如获至宝般地赶回医院，开始了试验。

试验显示，具有强烈刺激性的石炭完全可以控制伤口化脓，不过，病人却受不了刺激的剧烈疼痛，而且伤口愈合缓慢。

一系列的稀释实验之后，适当比例的石炭酸作为一种比较安全的消毒药物被利斯特掌握了。为了更有效地防止空气中的微生物落到伤口上，利斯特以巴斯德的理论为指导，创造了具体的消毒方法：手术前，凡需与伤口接触的医生的双手、手术服、手术器械等，都用石炭酸浸泡处理；手术时，边用喷雾器向伤口附近喷射石炭酸，边进行开刀；手术后，再用经过石炭酸浸渍处理过的药用纱布蒙盖。经过这样手术的病人，几乎没有发生意外的感染，而且迅速恢复了健康。

狂犬疫苗的研制

1892年12月27日，巴黎大学的大厅里张灯结彩，人们正举行一次盛大的庆祝宴会，以纪念巴斯德的70寿辰。出席宴会的除了法国科学界的代表外，还有来自欧洲各国的科学泰斗们。当瘦小而跛脚的白发老人巴斯德挽着总统的手臂步入大厅时，乐队奏起胜利进行曲，全场欢声雷动。许多祝词都颂扬了杰出的生物学家和化学家巴斯德为人类作出的巨大贡献，但年已古稀的他却仍然像孩子一般谦虚，只说了一句：“我只是尽我所能罢了。”

这位伟大的科学家，以毕生的精力，结合社会需要，对蚕病、鸡霍乱、炭疽的狂犬病都作过深入的研究，并发现了狂犬疫苗，将无数患者的生命从死亡的悬崖上拉了回来。

一天中午，特尔逊医院医生兰努隆的车夫，火急火燎地赶到巴斯德研究所，请巴斯德赶到医院去。因为刚有一位5岁的男孩入院，经检查是狂犬病患者。

当巴斯德带着助手赶到医院时，这个可怜的小男孩已出现痉挛，医生采取相应措施后，虽然痉挛停止，但喉咙就像被什么东西卡住一样，发出骇人的叫声。小孩想喝水，但怎么也喝不到嘴里。水从嘴角流了出来，口里吐着唾沫。

过了一会儿，小孩刚刚安静下来想入睡，痉挛又重新发作起来，喉咙也发出像被卡住的骇人叫声……

在一而再，再而三的连续发作中，小男孩渐渐地耗尽了体力。由于喝不上水，唾沫堵塞着喉咙，呼吸变得更加困难，最终窒息而死。

面对又一个年轻的生命被病魔吞噬，巴斯德难受极了。他真想立即擒住病魔，为人类驱去灾难。

可这一切又是多么的艰难！只能从零开始。男孩死后24小时，巴斯德从尸体嘴里取出唾沫加水稀释，然后分别注射到5只兔子的体内观察。不久，这些兔子都得了狂犬病死去。巴斯德又从这死兔的口中取出唾沫，加水稀释后再注射到其他兔子的体内，这些兔子也无一幸免。

很明显，唾沫中可能存在着引发狂犬病的病原菌。巴斯德用显微镜反复观察，却怎么也找不到病菌。

“找不到病原菌，莫非就没有病原菌。不过，要是发现不了病原菌，就谈不上征服狂犬病。”巴斯德陷入了长长的思考。

后来，巴斯德和助手从医生的角度对狂犬病作了仔细的观察，他们发现：无论是人还是动物，只要患上狂犬病就一定会发生痉挛，不能吃东西，症状几乎一样。因此，巴斯德和助手相信病原菌可能在动物的神经系统中传播。于是他们就将疯狗的脑壳打开，抽取毒液直接注射到其他动物脑中，结果被注射的动物，过了不久就因狂犬病发作而死。实验证明，那种眼睛看不见的狂犬病菌在狗的脑髓里。

为了培养狂犬病菌，巴斯德及其助手们费尽心血。他们用兔脑来培养强烈程度不一的病菌，连续注射到百次以上，结果最强的病菌能使兔子7天发病，最弱的病菌可迟到28天发病。但是，适宜作疫苗的病菌仍然没有培养出来。

“坚持下去，总会有结果的。”巴斯德不时与助手们相互勉励。

功夫不负有心人，终于有一天巴斯德发现实验室里一头被注射过病菌的狗发出一阵轻微的叫声之后，恢复了正常。再过一段时间，他们向这头病愈的狗注射了毒性最强的一针病菌。几个月过去了，这头狗仍然健康地活着。看来，它已经获得了免疫的能力。

经过深入研究和反复实验，巴斯德终于找到了一种切实有效的培养狂犬疫苗的方法。那就是：从一只病死的兔子身上抽出脊髓，挂在一只微生物不能侵入的瓶中，使其干燥萎缩。14天后，再把干缩的脊髓取出，将它磨碎，加水制成疫苗，直接注射到狗脑中。第二天再用干缩了13天的病脊髓注射进去，这样逐步加强毒性连续注射14天。最后，过一段时间，再给狗注射致命的病菌，结果狗没有发病。这样，狂犬疫苗培养成功了。

可是，给人注射这种疫苗有把握吗？已被狂犬咬伤再进行注射疫苗还来得及吗？这两个疑难问题一直在巴斯德的头脑中翻来覆去地折腾着。人命关天，巴斯德必须慎之又慎。

开始，他决定在自己身上做实验，但遭到了许多人的反对。一天早晨，研究所门外来了一位满面愁容的中年妇女，她领着一位小孩，恳求巴斯德救救她的孩子。原来，这小孩名叫麦士特，在放学回家的路上被狂犬咬伤，伤势十分严重。

在医生们的支持下，举棋不定的巴斯德终于下定决心试着给麦士特注射疫苗。经过14次注射之后，孩子的伤口果然痊愈。这位幸运的男孩挽着妈妈的手，活蹦乱跳地走出了研究所。

狂犬疫苗的试验成功，轰动了整个欧洲大陆。消息越传越远，来自各国的贺信，雪片似的涌向巴斯德研究所。

巴斯德拯救了无数的病人，人们都为他杰出的成就而由衷地欢呼，并亲切地称他为“伟大的学者，人类的恩人”。

揭开人体免疫的奥秘

19世纪末20世纪初，巴斯德发现了细菌，人们对他的细菌引起疾病的理论深信不疑。同时代的俄国生物学家梅契尼科夫却有一个问题大惑不解：同一种微生物为什么能使一部分人或动物得病，而不能使另一部人或动物得病？当时没有人能解释清楚。

梅契尼科夫1845年5月15日生于乌克兰哈尔科夫州伊万诺夫村一个农民家庭里，17岁时以优异成绩考入卡尔可夫大学。贵族学生看不起他，但他却以顽强的毅力学习，只用两年时间就完成了大学的全部学业。接着，他就到德国的格林缪根大学去留学。

在德国留学期间，梅契尼科夫埋头学习和试验，曾发生过这样一件趣事：有一次，他在实验室中做实验，聚精会神地操作，目不转睛地观察，一丝不苟地记录。一直到天黑，才发现实验室的大门被管理人员在外面锁上了。梅契尼科夫虽然有些渴和饿，但他却把这一夜当作极好的实验机会，整整在实验室里工作了一夜。第二天一上班，当管理人员打开大门，发现梅契尼科夫正在继续地实验时，竟迷惑不解地问道：“怎么您这么早就到实验室来了？”

1865年，20岁的梅契尼科夫获硕士学位。23岁时，由于他研究低等动物胚胎发育的卓著成绩，获得了动物学博士学位。

1870年他回到俄国，被任命为乌克兰敖德萨大学的动物学教授，那时他刚刚25岁，是俄国最年轻的教授。

梅契尼科夫致力于免疫学的研究。他对变形虫进行了仔细地观察，发现它们的细胞内有消化现象。接着，他在一次研究海星的幼虫时，竟发现一些白细胞能游走，并吞噬着异物，使本身的创伤愈合。这一发现使他欣喜若狂，他高兴地抓住同事的臂膀说：“我发现白细胞的奥秘了！”

后来，经过多次实验证实，如果病原菌数目不多，就可能被白细胞完全吞噬、消灭，机体就不致患病；如果病原菌数目过多，白细胞就不能全部吃掉它们，机体就会患病或死亡。根据这些研究成果，梅契尼科夫系统地提出了吞噬细胞理论，于1884年发表了他的名著《机体对细菌的斗争》。他在书中说，白细胞就像机体中的流动部队一样，吞噬、清扫着入侵的细菌和其他异物，保卫着机体的健康。

梅契尼科夫的理论震动了整个医学界，但攻击他的人也不在少数。有的权威人物甚至挖苦他说：“梅契尼科夫的吞噬理论，会吃掉他自己，让他见鬼去吧！”

梅契尼科夫是一个不达目的誓不罢休的人，他对这些诽谤的回答是：“沿着别人的脚印走并不困难，但我要坚定地走自己的路！”法国微生物学家巴斯德十分赞赏和支持他，特地把他邀请到巴黎大学，他便成了巴黎大学的教授，并担任了新成立的巴斯德研究院的副院长。从此，梅契尼科夫继续深入地研究他的免疫学，发表了一系列的重要著作，不断地揭示细胞免疫的奥秘。他的理论，赢得越来越多的人的承认，经受住了科学的考验。1908年，他光荣地获得了诺贝尔生理学和医学奖金。

1912年3月15日，他被公推为法国科学院的外国院士。获得这种荣誉在当时他是独一无二的。

1916年6月16日，梅契尼科夫逝世于巴黎，终年71岁。

维生素的发明

在一百多年前，脚气病是一种可怕的顽疾。得了这种病的人全身浮肿，肌肉疼痛，四肢无力，吃不下，睡不着，走路艰难，医生对脚气病没有什么办法。

在当时，日本海军中脚气病患者很多。1882年，日本军舰从东京驶向新西兰，在272天的航海中，有169人患了脚气病，25人死亡。为此，日本军医高木兼宽着手调查，他发现脚气病的发生与吃精白米有关。1884年，又有一艘军舰走这一条航线。高木兼宽改变了船员的食谱，增加了面粉、牛乳和蔬菜等，结果在287天航行中，只有14名船员患脚气病，没有人死亡，由此，高木兼宽找到了一个有效地预防脚气病的办法。

但是，高木兼宽并没有进一步研究脚气病的产生原因。因此，脚气病的病因仍是医学界的一个未解之谜。

几乎在高木兼宽开始研究脚气病的同时，荷兰一位名叫克里斯蒂安·艾克曼的军医也加入了研究脚气病的队伍。

那时，在“荷属东印度”（现在的印度尼西亚）的爪哇岛，爆发了脚气病，每年死于脚气病的人多达数万人。为此，荷兰政府在1886年成立了一个专门研究脚气病的委员会。28岁的艾克曼自靠奋勇，加入了这个委员会。

委员会经过两年的调查、研究，似乎取得了较大的成果：确认脚气病是一种多发性的神经炎；从脚气病病人血液中分离出一种球菌，确认它是引起多发性神经炎的元凶。委员会绝大多数人员班师回国了。可是，艾克曼总觉得对于脚气病还没有彻底弄清楚，比如：它会不会传染？要如何防治？等等，艾克曼决定独自留在巴达维亚（现在的雅加达），把这些问题弄个水落石出。

1890年，艾克曼发现了一个有趣的现象：鸡群中突然爆发了一种病，许多小鸡精神委顿，步态不稳，严重的甚至死去。经病理解剖，艾克曼确认这些鸡也得了脚气病。可是，实验室换了一个喂鸡的雇员后，病鸡慢慢地恢复了健康，鸡的脚气病不治而愈了。

“这是什么原因呢？如果脚气病是病菌引起的，为什么并没有进一步传染呢？”艾克曼陷入了沉思之中。

为了证实脚气病是否具有传染性，艾克曼把从鸡胃中取得的食物，喂给正常的鸡吃。照理说，如果脚气病的病原是细菌的话，那么被喂的鸡一定也会得脚气病，可实验结果并不是如此。显然，脚气病的病原是细菌的说法是站不住脚的。

那又是什么原因引起脚气病的呢？艾克曼百思不得其解。

有一天，他偶然经过实验室附近的一个军医院的病房，听见几个“老病号”在那儿闲聊：

“那个实验室喂鸡的雇员好久没来了。”

“是啊！白花花的精米饭的剩饭倒掉真可惜。”

“喂鸡？”艾克曼一下子警觉起来，他连忙上前打听这件事的始末。“老病号”告诉艾克曼：以前那个雇员每天都要到医院来拣剩的精米饭。艾克曼想，这也许与脚气病还有关。他不想放过任何一条与实验室里的鸡有关的线索。

艾克曼找到原来的那个雇员，询问他原来饲喂鸡的食物是什么。那个雇员以为自己克扣实验室里的鸡粮，用医院剩精白饭喂鸡的事已暴露，只好低头承认。

接着，艾克曼又找到新雇员，憨厚的新雇员告诉他：“我都是用实验室里发的饲料喂鸡。”

“莫非鸡脚气病与饲料有关？”艾克曼想起了几年前日本军医高木兼宽关于预防脚气病的报道。艾克曼决定就这一问题做深入研究：

他跑了许多监狱，调查结果表明，吃糙米的囚犯中每1万名只有1名脚气病患者。

他将小鸡分成两组，一组饲喂精白米饭，另一组饲喂糙米，结果三四周后，前者得了脚气病，后者却安然无恙。

他用糙米饲喂患有脚气病的小鸡，结果过一段时间，小鸡恢复了健康。

他让患有脚气病的人吃糙米、喝米糠水，结果病人很快就康复了。

经过这一番的研究，艾克曼断定糙米的米皮里含有一种物质，这种物质可以防治脚气病。

这种物质究竟是什么东西呢？

艾克曼着手这种物质的提取工作，但以失败告终。

1911年，波兰生化学家芬克，在艾克曼等人的实验基础上，采取了一种独特的提取方法，从米糠中成功地提出取到一种晶体物质。这种物质含氮，为碱性，属于胺类。因此，芬克把它称为“生命胺”。这就是艾克曼所说的可以防治脚气的物质，现在我们称它为维生素“B1”。

后来，科学家还发现了许多种维生素。

1929年，艾克曼获得诺贝尔生理学和医学奖。

温度计的发明

在日常生活中，温度计给人们带来了诸多方便和益处：测量体温、气温等，然而有关温度计的发明及发展却少有人知。

热胀冷缩冷暖可知

在日常生活中，人们发现世界上很多物质都具有热胀冷缩的特性。公元前3世纪就有人做实验来演示空气的热胀冷缩，然而人们都没有想到利用它来测量温度。

1581年，还在意大利的比萨大学学习医学的伽利略萌发出发明温度计的想法。从此，伽利略一头钻进了“热胀冷缩”世界中去了。然而，发明创造并非一蹴而就之事，他必须具有灵敏的脑袋和灵巧的双手，必须经过认真仔细的思索和坚持不懈的努力，才能最后取得成功，温度计的发明同样如此。

一晃10多年过去了，1593年伽利略经过反复实验和不懈努力，终于发明了第一支空气温度计。这种仪器结构非常简单，但以前从未有人想到过：它是一根玻璃管，一端开口，另一端有一小泡，然后将它注满水，并将开口的一端立于水盆内的水面之下，这样，小泡内出现了一个含有空气的空间。如果用手握紧小泡，就会使泡内空气受热膨胀，越热膨胀得越厉害，小泡中的空间也越大；相反，小泡内空气就变冷而收缩。如果在玻璃管边上装一个标尺，用来测定水的高度变化，也就可以确定空气温度的变化了。就在伽利略发明第一支空气温度计之时，他的一位朋友帕多瓦大学的医学教授桑克托留斯则在用一种特殊的验温器来指示人体温度的变化，这种独特的验温器可以说是世界上最早的体温计了。

桑克托留斯发明的这种体温计像一条蛇形，球状的上端可放在病人的口中，管子下端放在一个盛水的容器内；蛇形管的刻度用玻璃珠标示，玻璃珠之间的距离则是任意的。虽然这是一个粗糙的仪器，但桑克托留斯却利用它发现了人体在健康和患病时的体温变化。

不同寻常更进一步

然而，伽利略的温度计很不精确，既不能测低温，又不能测高温：温度太低玻璃管内的水会结冰，温度太高水又会汽化。而且，由于大气压强变化的影响即使温度不变，玻璃管内的水的高度也会有所差异。

首先对伽利略的温度计加以改进的是一位名叫雷伊的法国化学家。1632年元旦，雷伊给他朋友写了一封信，信中提出了一种液体温度计，他建议把枷利略的温度计反过来装，在泡里充水，管子里充空气，用水的膨胀来指示温度。

但是，雷伊的液体温度计由于没有把玻璃管的上端封闭，水的蒸发就会带来较大的误差。

后来，在意大利托斯卡纳大公爵斐迪南二世的指导下，佛罗伦萨的院士们提出了将管子密封的设想，他们将玻璃泡装入酒精，然后熔化玻璃尖把它密封，并把刻度附在玻璃管上。这就是第一个与大气压强无关的温度计。

1659年，巴黎的文学家布里奥制造出了第—支用水银作为测温物质的温度计。这样，温度计可测的温度范围就更大了。

攻克“温标”诸氏争鸣

自从伽利略制成第一支空气温度计开始，人们就碰到一个难题，那就是“温标”——如何确立温度计的共同的标准。

首先意识到这一问题的是英国著名物理学家玻义耳，玻义耳一边思索着解决的方法，一边实验着。经过一番钻研，玻义耳建议用茴香油放在酒精温度计的周围，让油凝固，记下当茴香油开始凝固时的酒精高度，然后再计算酒精的膨胀。

玻义耳有个助手，名叫胡克，由于一个偶然的灵感，他制成了一支清晰易辨的温度计，它里面灌着红色的酒精。胡克制造的温度计变化非常大，夏天可以膨胀到顶端，冬天可以降低到底部。在杆上刻度时，胡克先把它放在正在凝固的蒸馏水中，把它停留的位置当作零，再根据液体的膨胀程度分度。

法国科学家阿蒙顿，他于1702年改进了伽利略温度计。他的温度计是由一个恒定体积的玻璃泡和一个U形管较短的一臂连接而成，U形管较长的一臂内的水银柱高度表示所测得的温度。阿蒙顿的温度计测出的温度与大气压强无关，因此，不同地方的温度计读数可做比较，但是由于他选择水的沸点作为一个固定点，这又与大气压强有关，结果还是不能取得较高的准确度。

同时期的牛顿发现了固体冷却定律和他对溶解与沸腾温度稳定性的观察，对温度计的发展至关重要。

到了18世纪，由于物理学、医学和气象学等各个方面日益发展的需要，对温度测量的要求越来越高。真所谓“时势造英雄”，在这样的形势下，有3位科学家脱颖而出，他们便是华伦海特、列奥默和摄尔萨斯。

阿姆斯特丹一个有名的科学仪器制造家华伦海特，最初是用酒精来制作温度计的，直到1714年，28岁的华伦海特才制造了现在仍以他的名字命名的那种水银温度计，在他的温度计上，他选了3个固定点：第一点取冰、纯水和氯化铵混合物的温度定为0度；第二点取无盐的冰水混合物的温度定为32度，称之为凝结的起点；第三点取温度计插入人体口中或置于腋下的温度定为96度，这便是“华氏温标”。

有趣的是，水的沸点虽然不是华氏温标的一个固定点，但是这一点恰恰与之重合。以后，为了使固定更精确，人们便把以冰水混合物的温度定为32度，把在标准大气压下水的沸腾温度定为212度。

列奥默是一位法国贵族博物学家，他在不知晓华伦海特工作的情况下，沿着不同的路线，探索着温度计的改良工作。

1730年，列奥默引入了一种温标，他把水的冰点和沸点之间划分为80度，这是因为列奥默注意到，酒精和五分之一水的混合液在从水的冰点加热到沸点时，其体积从1000份膨胀到1080份。但是，由于他忽视空气压强对液体沸点的影响，他的温度计的测量结果并不理想。列奥默发明的这种温标人们称之为“列氏温标”。

1742年，瑞典天文学家摄尔萨斯在一篇向瑞典科学院宣读的论文中，建议人们采用一种新的温标，即“百分温标”，又称“摄氏温标”。他选择了两个固定点，一个是沸水的温度记作0度，另一个是结冰的温度记作100度，中间分为100个分度。因此，摄尔萨斯当时的情况和我们今天恰恰相反：沸腾的水不是100度，而是0度！这个“摄氏温标”使用起来比以前所有的温度都更令人满意，渐渐地成了科学研究中应用最广的温标。1743年，有人对“摄氏温标”的方向不太满意，于是，将它倒了过来，取水的沸点为100度，冰点为0度，这种温标便一直延用至今。

高低可测精确无误

英国科学家卡文迪许是18世纪受人尊敬的一名科学家。18世纪50年代前后，卡文迪许发明了早期类型的最低温度计和最高温度计，它们是两个互相独立的仪器。

通过温度计可以监测人的体温变化。18世纪末，西克斯改进制成了组合式最高最低温度计。西克斯通常在晚上去察看他的温度计，从左边的指标看看昨天夜里的冷，从右边的指标看看今天白天的热。他将这些记录下来，然后把一块小磁铁作用于管子被指标贴住的部分，使指标向下移动到水银表面。这样，无需加热、冷却、分离或扰动水银，也无需移动仪表，便可以使这仪表一动也不动就调整好了，他便开始准备做另一次记录。

这种温度计的发明对人类生活大有用处。

到了19世纪末20世纪初，科学技术的发展要求更精确的温度计，同时，科学技术的发展也为更精确温度计的诞生创造了条件。在这一时期，相继诞生了电阻温度计、辐射热计、光测高温计以及氢温度计、温差电偶温度计等。

今天的温度计已成了一个大家族，由以上各种愈益精确、科学的温度计，便可见一斑，尤其是进入电子时代以后，小巧灵便的液晶显示温度计更是受人青睐。

链霉素的发现

链霉素的发现与土壤有着很大关系。

瓦库斯曼1888年生于美国，在大学读书时，他就专门从事土壤细菌学的研究。大学毕业后，他很快成了一名有成就的学者，并创建了一个专门的细菌研究机构：瓦库斯曼研究所。1924年的一天，他的研究所接受了结核病协会提出的一个科研任务——进入土壤中的结核菌到哪里去了？

原来，这家结核病协会在试验中突然发现，结核菌掉入泥土中，不长时间全都没有了。人们对这一现象大惑不解。这一现象深深地吸引着瓦库斯曼，他于是分配助手和学生进行试验研究。经过3年实践，他确认，结核菌进入泥土中，最终真的完全不存在了！

“土壤中的微生物和进入土壤中的结核菌是一种什么关系？病菌进入土壤中完全被消灭，是否被土壤中的微生物杀死了呢？这些能杀死病菌的微生物是否能够对人类的医疗事业起作用？……”瓦库斯曼给自己提出了一系列的问题。他下决心从土壤入手，寻找能杀死结核菌的物质。他知道，这是一项浩大的工程，但为了人类能够战胜结核病这个恶魔，他要一丝不苟地研究下去。

研究土壤中的微生物可是一项十分麻烦而又细致的工作。一小块土壤常常有几千种细菌存在，而它的存在条件又各不相同，研究人员必须先把它们一种一种地分离出来，再按它们生存的不同条件在培养基里进行纯粹培养，当取得分泌物之后，又必须在病原菌或其他细菌中进行杀菌效能检查。

实验一天天，一月月，一年年过去了，筛选的细菌一百种、二百种、三百种……一直到1941年底，已经达到了5000种！这时，英国人发现了青霉素，人们在欢庆的同时，瓦库斯曼及全体研究人员备受鼓舞。

1942年，瓦库斯曼终于在土壤中成功地培养出一种药物，通过动物实验，取得了青霉素无法治疗的疾病的特殊效用，然而不久，这些被试验的动物又一个一个相继死去了，说明这种药物有毒。

艰难的试验又在继续，七千种，八千种……1943年，瓦库斯曼在进行到一万多种实验之后，总算发现了他们认为理想的新药物，并顺利地通过了对动物的实验和长期观察，确认这种新的药物对治疗结核病有特效，并且对动物无害。

几个月后，瓦库斯曼发明的新药开始对人类进行临床试验，疗效极好。于是，他把这种药定名为“链霉素”。不久，发现链霉素的消息传到了世界各地，各地的有名医院和研究所纷纷来信询问或索要样品。瓦库斯曼因为发现使用这种药后，个别人会出现耳聋的后遗症而不同意大范围用于临床。

又经过两年的使用和观察，他终于摸清了链霉素的药性，并找出了使用方法及注意事项。在1945年，他才正式撰文公开了自己的发现，至此，经过20多年艰难摸索，链霉素这个新的抗生素产生了，20世纪初期宣布为不治之症的结核病有了特效药。

为了表彰瓦库斯曼的贡献，1952年12月，在瑞典首都斯德哥尔摩为他颁发了诺贝尔医学奖。

X射线的发现

X射线的发现是极为偶然的。1895年，伦琴正在实验室内致力于研究阴极射线所引起的荧光现象。当他正端详着高真空放电管时，意外地发现放在距离放电管两米远的涂有铂氰化钡的屏也发出荧光，而当放电管停止放电时，荧光随即消失了。

这一现象引起了伦琴的强烈兴趣：屏上的荧光，分明是由放电管引起的，但是，阴极射线只能穿透几厘米的空气啊，因此，可以断定，引起屏上荧光的肯定不是阴极射线。那么，这究竟是什么神秘物质呢？伦琴又反复做实验，或把屏移得更加远离放电管，或用黑纸把放电管包起来，屏上依然有荧光发生。百思不得其解而又兴奋异常的伦琴给这位神秘的不速之客起了个名字：X射线。

接着，伦琴又通过一系列实验证明，这种特殊的射线具有不同于阴极射线的新性质。如X射线不能被磁场所偏转，它不仅可以使密封的底片感光，还可以穿过薄金属片，甚至在照片上能显示出衣服内的钱币或手掌骨骼。

X射线的发现对人类的贡献是巨大的。许多科学家把X射线应用于医疗诊断和物质结构的研究。就是我们现在去医院看病，有的时候医生还要建议我们拍张X光片呢。但是，亲爱的读者，你知道吗，关于X射线，还有个有趣的小故事呢。

伦琴发现了X射线后，人们出于对他的敬仰，把X射线叫做伦琴射线。但是，伦琴夫人对于丈夫发现的这种神秘射线，却抱着既好奇又不相信的态度。伦琴为了说服她，跟她开了一个小小的玩笑：让她把手放在射线前拍了一张照片。然后，把冲洗出来的底片给她看。心理上毫无准备的伦琴夫人一旦看清丈夫手里的底片，吓得尖叫着连连倒退。看着爱妻受惊的样子，伦琴忍不住哈哈大笑起来。

伦琴夫人左手的X光照片，在全世界的科学家中引起了巨大轰动。一时间，全球掀起了研究X射线的浪潮。说起来你恐怕不会相信，那个时候，X光甚至是受许多显贵绅士青睐的娱乐工具呢。他们争相用X光看彼此的骨骼系统和内脏器官，乃至看一枚放在皮夹子里的小小的硬币。不过，后来一旦知道X光对人体细胞有杀伤作用，就没人再热衷于玩这样的游戏了。自然，对于我们来说，X射线的伟大意义，也与这些达官贵人的游戏无关，我们铭记伦琴，是因为他为我们开创了一个人类探索物质世界的新纪元。

心电图机的发明

心电图问世后，医生得以实时把握病人的心脏器官工作状况，一次次化险为夷，把病人的生命从病魔的手中夺回。

救死扶伤化险为夷

1906年，荷兰莱顿大学附属医院里送来了一位情况非常危险的心脏病患者。他的心跳极其微弱，以至当时的测量仪器无法测出，医生无法诊断其病情。正当大家束手无策的时候，一位教授搬出了一台大家从未见过的仪器，用仪器上的一根石英丝两端与患者身体相连，再将仪器与电缆接通，不一会儿教授的实验室里接收到了清晰的心电图。医生们很快诊断出了患者的病情，挽救了他的生命。世界上首台心电图描计器“临床实验”成功了，它的发明者就是那位挺身而出的教授，荷兰医学家威廉·艾因特霍芬。

威廉·艾因特霍芬1860年5月21日出生在印度尼西亚三宝垄的一个大庄园里。艾因特霍芬就读于乌特勒克大学，他的老师是当时有名的病理学家及眼科专家F·C·杜德氏教授。杜德氏毫无保留地对艾因特霍芬言传身教，将自己珍贵的研究资料送给了他。艾因特霍芬勤奋好学，并且开始了对心脏的研究。

心脏搏动时，伴有微弱的电活动。19世纪末，根据这一现象，科学家首先在动物体内，尔后在人体内发现这种生物电流极其微弱，一般在毫伏级，而且它的变化非常快，一般的电流计很难测出。1881年，沃勒首先研制出毛细管电位计来记录生物电。但是，该电位计测量瞬间变化的生物电，诸如心电的效果很不理想。为了探求心电电子描计器的机械原理，艾因特霍芬转入物理系苦苦钻研，1885年艾因特霍芬来到莱顿学院，任病理学教授，进一步对他的课题进行研究。1891年艾因特霍芬成功地研制出了弦线电流计。他在两极强磁场之间，垂直放一根极细的直径约有红细胞的1／4石英丝。当石英丝的两端分别与需测量组织相接时，如有电流通过弦线，弦线就会在磁场中发生偏转，其偏转程度与通过弦线的电流强度成正比，于是组织中微弱电流的情况便可以被准确地记录下来。在此基础上，艾因特霍芬又经过不懈的努力，于1903年发明了弦线型心电图描计器。但行事谨慎的艾因特霍芬仍觉得自己的机器不够完善，一直没有公布自己的发明。1906年那次特别的临床实验轰动了世界，艾因特霍芬一夜成名，并因此获得了1924年诺贝尔生理学及医学奖。

科技的发展一日千里，对心电的研究不断取得突破。弦线型心电图描计器已成“伟大的先驱”，热笔型、喷墨型心电图机正在心电测量领域被广泛应用。计算机技术飞速发展，并被广泛用于辅助心电图自动诊断。心电图机将会有一个更加广阔的应用前景。

寻根追底记录心迹

那么，心脏的电激动以一个个心肌细胞的电流动为基础。心肌细胞在静息状态下细胞膜外带正电荷，膜内带同等数量的负电荷。膜内外有各种离子，主要是带正电荷的钾离子、钠离子。以钾离子为例：细胞内的钾离子浓度较细胞外约高20倍～30倍。细胞膜对钾离子的通透性较高，于是一部分钾离子顺着浓度梯度外流至膜外，增加了膜外正电荷的数量。膜内的有机负离子（主要是蛋白质大分子）有随钾离子外流的倾向，但因分子大不能通过细胞膜而被阻滞于膜的表面。膜外正电荷的排斥作用和膜内负电荷的吸引作用，使钾离子的继续外流受阻而达到平衡时，在膜的两侧便形成极化状态，即心肌细胞在静息状态时保持着细胞膜内外的电位差。此时，将微电极插入细胞内，就可录到一个负电位，称之为跨膜静息电位，即膜电位。

细胞膜内外的电位当心肌细胞受到刺激（或自发地）产生兴奋时，迅速变化，细胞膜内的电位由-90mV迅速变为0mV，乃至+20mV～+30mV，电位差在瞬间消失，也就是说极化状态消失了，这被称为除极过程。此时，细胞膜外为负电位，膜内为正电位。随后，细胞内又逐渐恢复其负电位，这被称为复极过程。由除极到复极，膜内电位由负变tR恢复成静息电位。在静息状态下，细胞膜外任何两点间电位都相等，没有电位差。当某心肌细胞的一部分受到刺激开始除极时，除极部分的细胞膜外带上了负电荷，未除极部分的细胞膜外仍带正电荷，该细胞的除极部分称为电穴，未除极部分称为电源，合称电偶。电穴与电源间形成电位差，产生电流，电流不断地由电源流向电穴。随后，部分电源也开始除极而变成其他尚未除极部分的电穴。此过程不断扩展，直至整个细胞及心脏完全除极。除极过程可看成一组电偶沿着细胞膜不断向前移动，电源在前，电穴在后。尔后，心肌细胞开始复极。先复极部分的膜外获得阳离子，这使该处的电位高于未复极部分，形成一组电穴在前、电源在后的电偶，并产生电流。这组电偶不断前进，直到整个心肌细胞及心脏完全复极为止。

那么心脏每一次收缩和舒张，构成一个心动周期。与之相应的心电活动——除极和复极，形成一个心电周期。人体的体液中含有电解质，具有导电性能，这样在人体内及体表就会有电流自心电偶的正极流入负极，形成一个心电场。心电场在人体表面分布的电位就是体表电位。心电图机将此体表电位的电信号放大，并按心脏激动的时间顺序记录下来，得到心电图，将心电变化描记出来。

描记心电图时，要先将导电糊涂在体表的一些固定部位上，然后把电极板安放在这些部位上，用导线将电极连接到心电图机的正负两极，形成导联。1905年，艾因特霍芬首先采用标准导联描记心电图，即用3种方法在被检测者的肢体上安放电极，形成导联。20世纪40年代，美国学者威尔逊发明单极肢体导联，即分别将安放在右上肢、左上肢、左下肢的电极连接在心电图机的正电极上；把左上肢、左下肢、右上肢、左下肢，左上肢、右上肢的电极连接成中心电端，与心电图负电极相接。此3种导联方法记作aVR、aVL和aVF。后戈德伯格把这种导联改良成加压单极肢体导联，使描记出的心电图更为清晰。在单极肢体导联问世后不久，威尔逊又研制出了单极心前导联，即将左上肢、右上肢、左下肢的电极连接成中心电端，与心电图机负电极相连。然后，分别在胸骨右缘第四肋间，胸骨左缘第四肋间，左侧第五肋间锁骨中线处，上述第二处、第三处连线的中点，左侧腋前线与第三处同一水平的地方，左侧腋中线与第五处同一水平的地方放置电极，与心电图的正电极相接。用上述12种导联描记出的心电图称为12导联心电图。每一种心电图机，都是按顺序或同时对这12种导联的心电图进行记录，以便全面了解心脏状况。

心电图记录在印有1mm间距的纵横细线的小方格上。其横向距离代表时间，纵向距离代表电压。一般记录纸的移动速度为每秒25mm，横向一小格代表0．04秒；1mV=10mm，纵向一小格代表0．1mV。用不同的导联测出的心电图波形的振幅、宽度各异。为了分辨心电图是否异常，医学家确定了带有各项数据正常范围的正常心电图。正常心电图由一系列波组成，都可在该心电图上观测到。

多种多样科技推进

1957年美国理学博士N·J·霍尔特发明了能在人体活动的情况下描记心电，并能随身携带的动态心电图。该机主要用于临测冠心病、肥厚性心肌病、二类瓣脱垂和长Q—T综合征等患者有无严重心律失常发作，可监测患间歇性心律失常、原因不明的晕厥和病态窦房结合症病人的状况，了解安装在患者身上的心脏起搏器的功能状态，判断心律失常药物的疗效，观察体力活动对心律和心脏供血的影响。动态心电图机包括有两部分。一是能随身携带的盒式或盘式磁带录像仪，它可24小时记录心电图，在图上表明时间，患者有症状的打上标号。二是分析仪，可将磁带以30倍～120倍实时的速度回放出图像，通过人工或分析仪里的计算机按要求识别异常图形，并对24或48小时内各种异常心律的发作频率进行计算和总结。

1952年，P.H．朗纳研制成功了高频心电图。他将普通心电图的频率增加到800Hz～3000Hz，扫描速度加快到200mm／s～500mm／s，心电描记放大倍数增至1mV=50mm～100mm，被普通心电图滤掉的高频部分也被检测出了。

电子计算机技术的飞速发展推动了计算机在医学工程学中的应用。1957年，美国心脏协会前主席Pipberger开始探索用计算机对心电图进行自动分析。1962年，常规12导联心电图自动分析程序的研制获得了成功。此后，世界卫生组织、国际心脏协会、国际心电协会等组织都推荐用同步记录12导联心电图，作为开发心电图仪的基础，并以此建立正常值和新的诊断标准。心电图计算机自动分析的研究在世界范围内取得了巨大成功，其研究成果加快了商业化进程，临床应用日益普遍。

心电图自动分析系统大致有3种：第一种是设立专门机构，采用大、中型计算机对心电图进行自动分析和处理，并通过电话线将结果传输到各医疗机构的终端设备。第二种，以医疗机构为中心，运用小型、微型计算机建立心电图处理系统。第三种是内置心电图自动分析装置的便携式或手推式心电图机。此外，许多心电图自动分析系统还增加了一些临床实用功能，如自动书写心电图报告并打印、心电图的自动存储和再现。

计算机分析心电图便于大量存储心电图资料，检索相关信息，尤其适用于心血管疾病筛选和流行病学研究。并能明显提高工作效率。同时，有利于统一测量标准，减少人工阅读心电图时造成的误差。通过将心电图模拟信号转换成数字信号，可用定量的方法把心电图正确分类，从而保证心电图解释的准确性。但目前由于这种技术还不十分完善，所以在临床上仍要将心电图的计算机自动解释和人工解释结合起来说明种种病变。总之，计算机分析心电图是一门新兴的边缘学科，计算机技术的开发必将推动心电图学的发展。

以人为本“心心”相印

现在，心电图已普及到城乡大、中、小医院，并被确定为门诊和对住院病人进行的常规检查。为临床诊断、鉴别诊断和治疗提供了重要的科学参考依据。

随着现代科技日新月异的发展，心电图最新技术的开发越来越呈现两大特点：

第一，以人为本，心电图机的操作愈加便捷。日本光电株式会社最新研制出的小型便携式MAC-1101型心电图机长10.65厘米，宽6.5厘米，高2.4厘米，重120克。开机后，用手指按着机器上的左右两个电极，即可测量心电图。美国Heartstream公司研制的“先行者”电击去纤颤器可以接受声音指令，指导内置式计算机对患者进行心电图检查，确定适宜的电击强度。1994年4月由北京哈特医疗仪器技术公司王湘生教授发明的微型心电图记录分析装置——“心脏保护神”荣获日内瓦国际发明展大奖。该装置运用了红外、电脑和微电子技术，重量仅50克。“保护神”不但能描记心电信号，还可以对心电图进行分析，并发出不同声音将心电图是否正常等信息告知受检测者。据美国MIT心电数据库测定，该仪器灵敏度达97．6％，准确度为88．52％。

第二，借助飞速发展的通信技术，给心电图插上翅膀。一些地方开通了心脏监护急救网。患者可用特制的心脏监测器将心电记录下来，拨通急救网电话后，将话筒放在检测器的发送机上，即可传送由心电信号调频的声音。尔后，该声音信号代表的心电图就会被描记在医院的心电图机上。

不久前，瑞士巴塞尔大学附属医院开始试用该国楚格席勒医疗技术公司开发的心电图测量系统，此系统可借助移动电话昼夜不停地对心脏病人进行监测。

如今，随着医疗网络工程的推行，历经百年的心电图机将展开现代科技赋予的翅膀，飞向更广阔的天际。

噬菌体的发现

人类对生命界资格最老的微生物一直所知甚少。三百多年前，荷兰的列文虎克用自制的显微镜第一次看见了生长力惊人的微生物，吃了一惊。一个小小的微生物，用不了两天，就可以使子孙繁衍，聚集起来就会“六世同堂”，甚至更多。它们在各个角落里逍遥自在。但并不是说所有的细菌都是坏的，像人们利用乳酸杆菌生产酸奶等发酵乳品，利用固氮菌生产细菌氮肥，利用醋酸杆菌生产醋酸、维生素等。当然，有许多细菌是有害的，如痢疾杆菌、肺炎双球菌等是危害人、畜的凶手。那么，谁是细菌的天敌呢？

1915年，英国细菌学家特沃特在培养葡萄球菌时，意外地发现培养出来的葡萄球菌菌落上，出现了透明斑，这个现象意味着这部分葡萄球菌已经消失了。是什么使葡萄球菌消失的呢？特沃特用接种针接触了透明斑后，再去碰触另外一个正常的葡萄球菌菌落，不久，这个菌落上被碰触的部分，也出现了透明斑。这说明，葡萄球菌也有一种天敌，它会被这种“天敌”捕食掉。但这“天敌”是什么，特沃特一时还弄不明白。

1917年，加拿大细菌学家德艾莱尔也发现了这种奇特的现象：他在进行痢疾杆菌的液体培养时，培养液变得混浊了，说明里面已经生长繁殖了无数痢疾杆菌。然而他很快又发现，混浊的培养液又变得清澈透明了，他培养出来的痢疾杆菌不见了。

痢疾杆菌为什么会消失？会溶解？德艾莱尔认为，它们肯定是被另一种比细菌更小的生命体所捕食了。他把这种能“捕食”细菌的微小生命叫做“噬菌体”。这个名词，在希腊文中就是“食细菌”的意思。

噬菌体其实也是一种病毒，是一种专门寄生在细菌体内的病毒，所以它还有另外一个名字叫做“细菌病毒”。这种侵染细菌的病毒，后来被广泛用于遗传化学的研究。

卡介苗的诞生

为纪念卡尔美和介林这两位先驱者的功绩，人们称他们制成的菌苗为卡介苗。世界各国的卡介苗菌都是从法国巴斯德研究所引进的，有的直接引进，有的间接引进，但经各研究室传代保存后，菌苗有变异，形成许多亚株。卡介苗系活菌苗，一定量苗液中须含有相当量的活菌数才有预防效果。中国制品为每毫克卡介苗含活菌数1000万以上，可在冰箱存放42天。皮下注射卡介菌温度过高，会使菌数下降影响效果。现多采用制成的菌苗加入保护剂后于零下30摄氏度下真空干燥，封口保存，这样有效期可延长为一年。卡介苗不仅需冷藏，还需避光。

卡介苗除了可预防结核病，降低结核病发病率外，还可以用于其他疾病的预防和治疗。如卡介苗素能扩大细胞免疫与体液免疫，促进单核巨噬细胞增生，增强其吞噬和消化活力，激活T细胞释放各种淋巴因子，主治慢性支气管炎、哮喘、感冒等。早在1935年，科学家即已发现卡介苗可降低肿瘤发病率，其中包括白血病、淋巴瘤及结缔组织瘤等。之所以能预防肿瘤，是由于卡介苗可作为一种免疫增强剂，非特异性地刺激细胞介导免疫，从而破坏了导致肿瘤发生的胚胎残基，对全身免疫系统具有长期稳定的激活作用。

卡介苗能保护护士、医生及生活于高结核病发病率的国家的人们免受感染，但现在在结核病不多见的西欧许多地区及北美已很少应用。

青霉素的发现

就在20世纪30年代之前，青霉素还没有问世，人类频频受到细菌的“侵袭”而又束手无策。妇女死于分娩，婴儿出生不久就夭折，儿童患了猩红热……即便是手指不小心扎了根刺或者皮肤划开一个微小的伤口，也可能因此而致命。类似这样的人间悲剧，随着青霉素的发现而逐渐消失了。

弗莱明发现青霉素，一半靠的是机遇，而另一半则靠他聪明的头脑和严谨的科学作风。“一战”期间，弗莱明曾在皇家军队医务队服役，不仅亲眼目睹了战争的残酷，而且也感受到了人类需要优质抗生素的迫切性。当时许多士兵由于伤口感染，医生们无法消毒，只好向伤口注入各种化学抗菌物质，但似乎效果不大。弗莱明在他的实验室里摆满了各种实验用的细菌培养皿，每天细心观察。有一次，他偶尔得了感冒，就取下一滴鼻涕放进培养皿里，几周以后，他发现培养基上长满了金黄色的菌落，在鼻涕的周围，也有菌落生长，但看上去是透明的，就像被溶解了似的。于是，一个问号在弗莱明脑海里产生了：这是否意味着鼻涕里含有某种杀菌的物质呢？

接下来的一周，弗莱明记录了更多的发现：人的皮肤、器官组织、头发、指甲甚至有些花木、蔬菜里都含有这种溶菌物质，它几乎无处不在。事实上，它是人体内的一种天然抗菌物，无非当时人们没有意识到。弗莱明把他的新发现命名为“溶菌酶”。

科学的发现，往往都有相似的一面，但只有有心人才会把握机遇，获取成功。1928年，弗莱明1921年在伦敦发现青霉菌的抗菌作用奇迹再次在弗莱明的实验室发生：一次，他在清理培养皿时，意外地发现，他的葡萄球菌培养物已经被霉菌感染，而在霉菌生长的地方，葡萄球菌却在迅速分解。他小心地将霉菌分离出来，发现是其中的活跃物质抑制了葡萄球菌的生长。由于这霉菌来自于青霉菌类，他给它取名为青霉素。

弗莱明第一次看到的生长有青霉素的培养皿弗莱明以科学家的严谨语言向世人公布了他的发现。此后，他继续不停地做实验，他发现，青霉素的“个性太活跃”，不容易稳定，无法将它提纯。直到1940年牛津大学的医学研究者恩斯特·钱恩和霍华德·弗洛里引进了另一种物质，才将青霉素加以稳定下来并提纯，从而投入大量生产。有意思的是，这一引进的物质就是弗莱明先前发现的“溶菌酶”。

一年后，青霉素首次在医学上应用。“二战”期间，青霉素成为战场上神奇的抗生素，大显神威，挽救了数以万计的生命，被称为“有魔力的子弹”。弗莱明因而被赞颂为英雄，1945年，他和钱恩以及弗洛里一起获得了诺贝尔生理学医学奖。

青霉素不仅治愈了那些受细菌感染而挣扎于死亡线上的人，它还赋予了医生从一开始就防止人体被细菌感染的“免疫”能力。大量的临床试验证明，青霉素是一种安全的药物，但也有一些人对它有过敏反应，少数过敏者会发生十分严重的反应，甚至死亡。至今，医生给病人打青霉素针时，也往往需要先做过敏试验。与弗莱明时代相比，我们今天已能够生产出各类不同的青霉素，有口服药，有注射剂。它们能够杀灭更多种的细菌。

一种少见的菌落出现在细菌培养皿上的机会是微乎其微的，而要被发现就更难了。只有训练有素、有远见且细心谨慎的科学家才可能通过细致的观察，不让任何微小的迹象逃过他的眼睛，奇迹往往总是这样发生的。青霉素的发现恰好说明了这一点。

电子显微镜的发明

除了动植物以外，自然界还有一个庞大的生物世界，就是微生物。它们都很小，小到把几亿个微生物堆积在一起时，也只有一粒米那么大小。显微镜的发明打开了人类通向微生物等微观世界的大门。1590年，杨斯岑兄弟发明了世界上最早的显微镜。17世纪中期人类发明了光学显微镜，18世纪荷兰人列文·虎克借助显微镜发现了组成动植物身体的细胞，逐步认识了细胞核及其作用，这是显微镜发展史上的第一个里程碑。

随着对细胞的不断深入研究，光学显微镜的局限性日益明显。由于它以可见光作为光源，分辨能力受到光波影响，无法进一步了解细胞的微细结构。人们期待分辨本领更高、功能更强的超级显微镜。

1931年，生于德国海德尔堡的工程师恩斯特·鲁斯卡在其组长马克斯·克诺尔博士指导下对显微镜进行了自16世纪荷兰人加装第二块透镜以来最重要的革新：他们研制出了一台电子显微镜。这台显微镜能将物体放大十几倍。1932年，恩斯特·鲁斯卡致力于提高电子显微镜的分辨本领，在德国《物理学进展》杂志上发表了以“几何电子光学的进展”为题的论文，第一次使用电子显微镜的名称，所以1932年被认为是电子显微镜的发明年份。此后电子显微镜成了20世纪后期科学家对微观物质结构和生命形式进行探索的强有力的工具。

有两次“发现”为克诺尔和鲁斯卡的研究奠定了基础。1924年，法国物理学家路易·德布罗意发现电子束呈波状运动，但其波长要比光的波长短得多。德布罗意的发现意味着如果能找到使电子束聚集的方法，就能将其用来放大物像。两年后，德国物理学家汉斯·布施发现了调节焦点所产生的效果：电磁场或静电场中不再有电子了。实际上，电磁场或静电场成了一个透镜，电子变成了光。结合两者，电子显微镜被发明并以惊人的速度发展。

20世纪30年代末，德国西门子公司、英国的大都会·维克尔公司和美国无线电公司等这样的著名高科技公司，完善了电子透镜的基本原理，将电子束聚集在真空腔内形成的电磁场或静电场中，从而达到放大物体的目的。1938年，可将照片放大3万倍的电子显微镜研制成功。

此后，出现了一种改进型的电子显微镜，这种显微镜可将物体放大10万倍。伴随着技术和设备的不断改进和提高，人们终于实现了观察原子的理想。光学显微镜的最高分辨本领约为200纳米，与此相对应的最高有效放大倍数是1500倍。现代高分辨电子显微镜的分辨本领已达0．1纳米、放大倍数在150万倍以上，这相当于把一个直径4米的气球放大到地球那么大。它还可以把原子放大成一个个小馒头那么大、那么清晰可见。

这里，要提一句的是，从19世纪末到20世纪20年代，尽管已有不少杰出的科学家发现了电子束可以聚焦并得到了成像公式，但为什么没有引导他们让电子束代替光束发明电子显微镜呢？主要原因之一是他们远离科学实验。而鲁斯卡敢于排除人们的偏见和责难，勇于实践，终于发明了电子显微镜。

心脏起搏器的研制

心脏是一个人的命脉所在，假如心脏出了问题就好比汽车的发动机出了毛病。所以，研制出第一台有效的心脏起搏器的美国心脏病专家海曼便理所当然地被载入了史册。

一般说来，心脏是通过内在的有节奏的电脉冲系统来向身体各部位输送血液的。电脉冲通过神经传遍心脏；神经与心脏肌肉纤维相连，使其收缩。有两根主要的神经通向负责泵送血液的心室。如果大脑缺乏血液供应达数分钟之久，就会引起永久性损伤，有时甚至会引起死亡。心脏有一套备用的脉冲系统，在紧急时接过第一套脉冲系统的工作，但是它在每分钟内产生的心跳次数只有必要的心跳次数的一半，不足以维持整个身体的活动。

英国外科医生沃尔会什于1862年最先提出在心跳停止时使用感应电脉冲。10年后，法国医生德布罗内进行了成功的实验，他把一个电极安在心跳停止的病人的皮肤上，把另一个电极握在右手中，同时左手有节奏地轻压病人的胸膛，使心肌收缩。

1932年，美国心脏病专家海曼研制出了临床用的第一台有效的心脏起搏器。他把这个重7.2千克的仪器称为“人工心脏起搏器”。海曼的大型起搏器是从起搏器内引出一根导线，通到心脏的表面，或穿过一条静脉通到右心室。这种起搏器曾救了很多人的命。第二次世界大战期间和战后的技术发展，使起搏器得到很大改良，其体积缩小到可以安在病人的体内。

起搏器不是人工心脏，也不能代替心脏输送血液。它只能产生电脉冲。有的起搏器一直不停地产生电脉冲，有的起搏器只是在自然系统失灵后才产生电脉冲。发展到后来，起搏器成了一种很小的电子器件，为了便于更换，通常直接植于胸部的皮肤下。这种起搏器有一个电池，还有一两只能放大微弱电流的晶体管。电池可以用数年才更换。新型的心脏起搏器中有使用了核电池的，这种电池内有一个用放射性同位素钚238做成的小球。小球发出的热产生电流。这种电池的寿命可以长达十余年。后来便发展到有了更好的人工心脏。

人工肾脏的制成

人体有两个肾脏，在人的腰部左右各一个。这对小小的器官每50分钟就能把人体内的全部血液清洗一次，每天大约可以清洗1700升血液。虽然两个肾脏只占人体体重的0．5％以下，但它的过滤器和管道等如果连接起来，长度将近80千米。

我们知道，人体血液中除了红细胞、白细胞外，还有大量血浆。主要由水分构成的血浆在血管内形成血液流动的河流。因为有了血浆，血液才能够顺畅流通。当身体的细胞把热量转化为能量的时候，也会产生一些废物。如果让废物累积在机体的组织之内，就会损害人的身体，并危及生命。所以细胞把废物送进血液，随着血液流到肾脏，肾脏回收血液中有用的成分，同时把有害的以及不需要的物质通过尿液排泄出去。肾脏的功能，就相当于血液的清洗工厂。此外，肾脏还担负着调节体内水分和盐分的工作。

肾脏在人体器官中扮演着如此重要的角色，一旦它出了问题就会给患者带来极大的危险。因此，有许多医学科学家致力于肾病治疗的研究，致力于人工肾脏的研制。

1943年，荷兰医生科尔夫制成了第一个人工肾脏，首次以机器代替人体的重要器官。这种人工肾脏可以使病人的血液流过机内一个水槽，槽内有一个用胶膜包着木框制成的过滤器。血液内的有毒物质能透过人工肾脏的胶膜渗滤过去，血球和蛋白质则不能通过。这台机器可暂时代替人体肾脏的功能，让损坏的肾脏逐渐康复。

不过人工肾脏也有一个完善的过程。1960年，美国外科医生斯克里布纳发明了一种塑料的连接器，这种连接器可以永久装进病人前臂，连接动脉和静脉；人造肾脏极易与之相连，不会损伤血管。几年之内，千万名肾病患者利用人工肾脏进行透析治疗，每星期三次，每次10至20小时，以维持生命。很多病人接受了专门的训练后，可以在家作透析。

到了20世纪70年代，一些功能性高分子纤维得到迅速发展。所谓功能性高分子纤维，是指纤维本身具有某种特殊的功能，其中中空纤维即是一种。医学上人工肾血液透析器首先是用三醋酯中空纤维制成。一个由1万根内径为200微米、膜壁厚20—50微米、长18厘米的中空纤维组成的人工肾，效率高，操作简便，目前世界上已有10万人凭借这种人工肾脏生活。

现在的人工肾脏虽然应用十分普遍，但它一般只有透析过滤的功能。理想的人工脏器要具有所代替器官的全部功能，并具有对整个生物体的信息传感、反馈、控制和信息处理等功能，这是今后努力的目标。

避孕药的发明

生命的繁衍和延续本来是一件自然的事情。在20世纪之前，人口的生态平衡是靠自然规律来调节的，但今天人们必须依靠自己来控制人口的发展。因此，一场性观念的革命必然如山雨欲来，科学的发展也使之成为可能：1960年5月，美国食品和药品署认可了世界上第一种有效口服避孕药。由美国内分泌学家格雷戈里·平卡斯开发研制的这种药丸，后来被认为是历史上最具有人口学意义的药品之一。

因为口服避孕药能够抑制卵巢排卵，影响子宫内膜生长，改变子宫颈黏液性质和输卵管蠕动等，能够有效地制止精子进入女性阴道与卵子结合，从而有效地使妇女不受孕。据平卡斯的女助手凯瑟琳·麦考密克称，它的效果将使妇女能够控制自己的生殖系统。

早在20世纪20年代，人类已经发明了多种避孕工具，但由于使用不太方便和效果不很理想而没有得到推广。

人们很早就知道，孕激素在实验动物身上有抑制排卵的作用，从而造成虚假怀孕。1954年，平卡斯在实验当中，将一批综合孕激素不经意地污染了—种类似雌激素的物质，正像其结果表明的那样，这是一个幸运的偶然事件。平卡斯发现这两种荷尔蒙的共同作用阻止了怀孕现象的发生。于是，平卡斯看到大规模进行实验的机会到了。1956年4月，平卡斯博士领衔在波多黎各圣胡安岛进行了大规模试验，有1308名妇女自愿参加。9个月的实验显示出这种口服避孕药卓有成效。此时，瑟尔公司开始口服避孕药（异炔诺酮）是美国生理学家平卡斯于1954年发明的生产孕激素—雌性激素的复合物质，以便开展更广泛的检验。因而，该实验又持续了3年，直到1960年5月，食品和药品署才准许该避孕药品投入市场。

口服避孕药正式问世后，很快便成为全球无数妇女日常生活中不可缺少的药品。避孕药有两重作用。在面临人口膨胀危险的世界里，避孕药作为人口控制的手段，其意义是显而易见的。另一方面，也许不是直接的，但同样具有革命性的，即避孕药在改变性机能方面的作用。众所周知，在过去的三十多年中，美国人在性观念上发生了一场革命。毫无疑问，影响这场革命的有政治、经济和社会因素，但最大的因素是避孕药的出现。以前，害怕怀孕是阻止妇女婚前性行为的主要因素，婚后亦如此。自从出现了避孕药，妇女有机会可以过夫妻生活，而不必害怕怀孕了，条件的变化导致了性观念和性行为的变化。妇女运动组织者贾姬·塞波洛斯说：“没有其他事情比得上这件事牵扯到这么多女性。”墨西哥妇女安尼·艾里亚斯说：“等了好久，避孕药才在墨西哥上市。”她通过避孕药获得自由，否则她不得不为丈夫生下第3个孩子。

我国是世界上人口最多的国家，提倡计划生育是我国的一项基本国策，而且党和政府越来越关注生育的科学化。随着试管婴儿的诞生，一切都在改变，不仅改变人们的生活，还改变着人们的伦理观。我国自1964年自行仿制成功几种合成的雌孕激素后，经临床试验证实避孕效果达99．99％。口服避孕药的发明和使用，对于控制世界人口的增长有着巨大的意义。

断手再植

如何能将完全离断而濒于死亡的肢体再植成活，一直是医学界期待解决的难题。过去人的肢体如果完全离断，医生只能缝合残端，再装配假肢。但即使装配最佳的假肢也不能替代原来肢体的功能。从1903年起，一些外科医学家先后对断肢再植进行了研究，但均未获得成功。

1963年1月2日，上海市第六人民医院外科主治医师陈中伟、外科副主任钱允庆等医学专家对一例右前臂下端完全性离断的手再植成功。这是世界上首次报道的临床获得成功的断肢再植手术。患者是一位27岁的男性钳工，名叫王存柏，他的右前臂下端被巨大的落料冲床完全截断。再植手术开始时距受伤时间约半小时。

手术中，医生对右上肢近端和离断端进行常规准备和扩创，并首先为病人接好了手腕部分的骨头，和九根控制手指屈伸的主要肌腱，又用一种新的套接法，把手部的四根主要血管接了起来，保证了手的存活。接着，医生对骨端、肌腱、血管、神经组织修整后，用接骨板和螺丝钉固定挠骨，精心缝合软组织。为防止术后环状挛缩，将皮下组织与皮肤呈“Z”形皮瓣缝合，然后患肢用石膏托固定。这样，终于恢复了已经停止四小时的手部血液循环。术后，医务人员加强护理，注意观察皮肤温度和血液循环等。术后1—3周伤口全部愈合。术后7个月，经技术鉴定，情况良好。再植的手能举重6000克，可执笔书写或执握茶杯等物。

王存柏的手在恢复书写功能后，他马上用受过重创的手写了一行发自肺腑的话：党使我断手复活，中国共产党万岁！毛主席万岁！

同年的11月26日和12月22日，陈中伟和钱允庆又分别做了一例右手掌压断再植手术，均获得成功。他们断肢再植的创举，为世界的断肢再植开辟了成功的道路。

从科学意义上来说，断手再植成功是显微外科发展的成果。1960年，美国贾克勃逊和苏阿锐兹首次在手术放大镜下做血管缝合。1963年，中国医生陈中伟、钱允庆等对前臂远段离断再植成功并有良好的功能，引起学术界的震动，从此中国在这一领域保持领先地位。1966年，上海的医生们在6倍放大镜下进行第一例断指再植成功；1984年，中国人民解放军401医院为一个10指断离病人再植9指全部成活，再创纪录；1986年，第四军医大学附属一院及中国人民解放军89医院各为一例10指离断的病人再植10指，全部成活。

中国医生在这一领域的领先证明了祖国医学界妙手回春的神力。

人工合成胰岛素

1921年，加拿大多伦多大学的弗雷德里克·班廷和查尔斯·贝斯特从狗的体内分离出一种活性物质——胰岛素。他们把这种物质注入一条患有糖尿病、濒临死亡的狗身上，这条狗的病情很快就出现了好转。

第二年，他们在一名生命垂危的14岁男孩子身上尝试类似的实验成功后，这种激素进入大规模生产。尽管它不能彻底治愈糖尿病，但它是一种重要的救命药物。

人工合成蛋白质是人们向往已久的，也是人类向生物活性、向生命进军的首要方向。蛋白质如果能通过人工合成，那么，它的意义将不仅仅是找到了无机与有机、无生命与有生命的物质之间的关系，而且，将进一步揭示和证实关于生命、灵魂等许多重大问题的认识。由于一些多肽和蛋白质的化学结构，特别是胰岛素的一级结构被陆续认识，通过人工方法合成具有生物活性的多肽和蛋白质的任务，就摆在了世界各国的科学工作者的面前。

就在世界各国的科学家把目光聚集在蛋白质的人工合成问题上时，1958年，中国科学院上海生物化学研究所、上海有机化学研究所以及北京大学的科学家邹承鲁、钮经义、龚岳亭、汪猷、邢其毅等众多科学家联合攻关，向科学高峰发起了冲击。

大家知道，1958年在中国历史上是一个特殊的年代，在一个政治上处于困境、技术上缺乏基础的艰苦环境中，中国的科学家要攻克生命禁区的堡垒谈何容易！科学家的实验所用去的化学溶剂足以灌满一个游泳池，而他们在那些不分昼夜的日子里所洒下的汗水，又何尝不能灌满一个游泳池！

1959年，在各位科学工作者的合力协作下，实现了构成天然胰岛素的A、B两条肽链的拆分和重新组合的工作。在此基础上，北京大学生物系在国内率先合成了具有生物活性的9肽——催产素。接着中国科学院化学研究所和北京大学化学系组织了协作组，经过若干年的艰发现胰岛素的班廷苦努力，终于在1965年获得了人工合成的牛胰岛素，并制成结晶。这是世界上第一次用人工方法合成的一种具有生物活性的蛋白质，在科学技术和哲学上都具有极其重要的意义，而且为医药工业合成比天然产物更为有效的多肽抗生素、激素等药物开辟了广阔的前景。

人工合成蛋白质的成功，是人类在认识生命、揭开生命奥秘的征途上向前跨进了重要一步。它标志着人工合成蛋白质的时代已经开始了。

人工合成牛胰岛素的成功，说明人类在研究生命的历程中又迈出了一大步。由人工合成胰岛素派生的活性多肽研究也蓬蓬勃勃地发展起来了。已经人工合成的，除了催产素、增血压素、加压素类似物外，还有促黄体素释放激素、促甲状腺素释放激素、胰高血糖素等多肽激素。此外，蛋白质的结构与功能的研究也在深入探索中。

心脏移植

1967年，南非开普敦44岁的外科医生克里斯蒂安·巴纳德在30名助手的协助下，用一名丧生于车祸的年轻妇女的心脏替换了53岁的路易斯·沃什康斯基那病变的心脏，使他获得了新生。25岁的丹尼丝·达维尔的头部和下肢撞损严重，但其心脏完好，在它自身神经系统的驱使下仍能跳动。这给了巴纳德医生一个进行实验性手术的机会；对于因心脏病而奄奄一息的沃什康斯基而言，这意味着还有一个生存的机会。

作为首例成功的心脏移植手术，它引起了国际社会极大的兴趣。一个患糖尿病的女孩在自己的腿上注射胰岛素新闻报道详细地描述了整个过程。巴纳德医生和他的助手先切开了沃什康斯基的胸部并分离出他的胸骨，然后把肋骨拉开，打开心房，露出了一颗肿大的、带灰斑的心脏。通过一个人工心肺机（一种能使血液充氧的泵）使沃什康斯基的病变心脏保持血液循环。在摘取心脏的过程中，医生们保存了它的上部，然后把达维尔的健康心脏的95％切下来缝到病人心脏的那个“盖”上。为了刺激心脏的跳动，巴纳德给它加上了两个细电极，并对它进行电击。“就像启动汽车的点火装置一样。”一位助手这样解释。

一颗新的心脏开始它的正常工作。

尽管手术取得成功，但由于沃什康斯基感染上了肺炎，于18天后死去。

此后，美国和其他国家也进行了几例心脏移植手术，部分手术取得较好效果。1968年，又是南非的这位巴纳德医生在开普敦为58岁的菲利浦·布莱伯格作了心脏移植手术。手术后他活了595天，于1969年去世。到1968年年底，全世界共进行了104例心脏移植手术，其中美国41例。死亡率都相当高，一些患者在手术后的几个月便死去。

这位巴纳德医生因这一“首例”而名声大噪。1999年末，76岁高龄的他还出版了《健康心脏50法》，向读者慷慨介绍了战胜心肌梗塞的方法。

到了今天，随着控制器官排斥反应的药物不断开发出来，医生已经可以为患者进行除了脑器官以外的手、肝脏、皮肤、视网膜甚至睾丸的所有移植手术，一般的普通综合性医院也能进行心脏移植这样的大手术。器官移植手术为国内外的外科医生广泛使用，病人不再视手术室为死亡之路。到1997年底，世界各国所施行的体器官移植已超过六十余万例。我国从20世纪70年代起，也开始了器官移植工作。这中间，和巴纳德医生的首例心脏移植手术，只相距了短短的三四年。科学的进步是多么神速啊。

据了解，今后要攻克的领域将是治疗阿耳茨海默氏症和帕金森病的脑细胞移植，还有异体移植，即把动物器官移植到人身上，如猪和猕猴的器官和人相似。随着2000年3月克隆猪的成功，猪器官有可能成为供体移植到人体。此外，还可以利用生物工程技术，进行细胞体外培养，制造出完全适合于人体的器官。

CT扫描仪的发明

医学科学也是随科学技术的发展而发展的。公元150年，古罗马的盖伦开始了活体解剖，但近似残酷，因为当时尚未具备麻醉手段。到公元185年，中国的华佗发明了麻沸散，才有可能进行麻醉手术。不过想借助医疗仪器来了解体内器官的病变，而不用手术，又经过了将近整整1700多年，即到1895年，德国伦琴发现X射线才有可能从体外观察到人体内脏腑的变化。这种利用X光进行诊断的方法，在当今医院里仍普遍使用。

伦琴1895年发现X射线是很意外的，他在研究低真空管的放电现象时，发现放在距真空放电管2米远处的涂有氰氧铂酸钡的荧光屏上也发出荧光。他把荧光屏移远，甚至把真空管用黑纸包起来，荧光屏上仍有荧光。经过反复研究，确定这种看不见的光线是由真空管放电时发出的，能够在特殊的荧光屏上显示出来。伦琴用自己的手掌做试验，在荧光屏上第一次看到了手掌的骨骼。伦琴的这一发现很快被用于行医。医生第一次可以不用外科手术就能够看见人体内病变和受损伤的情况。在此以前，医师只能凭病人的体表反映，检查和诊断一些明显的症状，而X射线的利用，就能使人体内部的病变反映到荧光屏上。不过利用X光诊断也存在不足。X射线穿透机体组织，在荧光屏上见到的体内组织的重叠影像，医生就不易准确地从重影判定病变的真实情况，即使进行两三个甚至更多方位的拍摄，不是不能对体内器官准确地透视，尤其是对软器官、软组织，X射线透视实际上没有什么实效。健康组织与病变组织在密度上并无太大的变化，所以对软组织的病变，包括肿瘤很难探测出来。人们对这个课题的研究，又延续了近80年。到1971年，英国的霍斯菲尔德终于成功地推出了带有计算机的X断层的扫描诊断机—X—CT，或称计算机层析X射线扫描仪（CT）。

早期的CT扫描仪，它的射线源和探测器都装在一个C形磁轮的两端。通过围绕病人转动的射线源和探测器进行扫描，从而得到某一部位的多角度的观察图像。这些图像所反映的软组织密度值就会输入到计算机内，在那里经计算机处理后就能组成二维图像，就会以灰色阴影图像显示到系统监视器上，并由计算机记录下来。这个层析过程犹如用一把光刀，把人的躯体包括体内器官一片一片切下来。通常的切片厚度仅几个毫米，从切片的前一片、后一片，切片部分和临近部分的对比中，来发现软组织的病变。

最初的CT扫描仪，扫描耗时比较长，一般要1～3分钟，使用的是单个窄束射线源和探测器。由于扫描时间长，在扫描过程中，受病人呼吸、消化系统的蠕动等的影响，往往会使图像发生改变。为了解决这个问题，又发明了多元探测器和扇形射线束源。CT扫描仪上装有800个探测器，使其环绕病人身体作弧形排列，这种布局又称为桥形台。使用这种系统，整个扫描仅需约8秒且不会受病人动弹的影响，效果明显提高。

这样的CT扫描仪，虽然已经能正确地反映软组织，但有时也会遗漏一些如肿瘤块的发现。尤其是作脑肿瘤的诊断时，这时由于受制于病人与桥形台的方向的限制，只有与脊柱垂直的平面内进行轴向扫描，才产生最佳成像效果。

英国研制的CT机为了解决CT扫描存在的这类问题，代表20世纪90年代国际科技水平的新的诊断技术——核磁共振成像系统NMR又诞生了。

核磁共振扫描仪外形和CT扫描仪相似。但病人被推进去的那个圆环上装的不是X射线设备，而是一个强有力的电磁铁，一个无线电波发射器和一个无线电波接收器。当电磁铁通电时，产生一个很强的磁场，而在人体组织分子中最多的氢原子，在强磁场作用下，能迫使病人体内的氢原子核的自旋轴在同一个方向上排列，然后，开启无线电发射器，让它发射出低频的无线电波，氢原子核就从这种无线电波中吸收能量。当发射器关闭时，氢原子核就以信号的形式释放出所吸收的能量。利用健康机体组织中氢原子发射的无线电信号，与有病变的组织发射频率和强度不一样，再通过计算机把来自氢原子核的不同信号变成图像，就可作出诊断。这里要特别提一下，利用核磁共振不仅能更好地探测到肿瘤，而且能早期发现、早期诊断患者并没感觉到的疾病。这是因为核磁共振成像的过程，是由稳定的强磁场与被成像部位各机体组织不相同，不同的生理条件也会在图件上得到反映。这样，即使患者的疾病还处在生化阶段，处在病理、生理、生化失调而症状未出现时，从图像上也能被反映出来。核磁共振NMR与CT相比还有一个优点，即没有明显的副作用，且骨骼对射线的干扰明显降低，成了检验和诊断脑、肝、肾、心、神经系统疾病的最新、最安全的方法。

试管婴儿的诞生

1978年7月25日，一位名叫路易斯·布朗的婴儿在英国呱呱坠地，她和其他金发碧眼的小女孩没什么区别，然而此时此刻，全世界的目光和注意力都被她所吸引，几乎所有知道这件事的人，都从心底里欢呼，祝贺她的出生。因为她有一个新的称呼：试管婴儿。这意味着人类历史上出现了一个新的孩子。她来到这个世界之前，走过了一段与常人不同的路程。

对这个婴儿的父母莱斯莉和约翰·布朗来说，子宫外受孕不是一个梦魇而是一个奇迹。

二十多年过去了，当年的小路易斯·布朗已经长成一个亭亭玉立的大姑娘了，而她那试管婴儿的弟弟妹妹也已经超过了10万人。

试管婴儿，实际上并非自始至终在试管中培育成长，而是受精过程及胚胎初始阶段在试管中度过，而胎儿发育的绝大部分时间均是在母体中进行的。它首先将妈妈的卵子从母体中取出来，放在试管中，与爸爸的精子结合，然后再将这一“火种”从试管中移回到妈妈的子宫内。它与其他正常母体内受精卵一样，在子宫内一天天地长大，然后高高兴兴地走出子宫这个“摇篮”，开始漫长的人生之旅。经过科学家们的多次试验，试管婴儿如今已形成了全套技术，它包括给母亲注射一定量的激素——超速排卵，然后从体内取出成熟的卵子——人工采卵，把它放在预先准备好的、具有一定温度和培养液的玻璃器皿中，并加入父亲的精子，使卵子受精。到第六天，医生再把这个胚胎放回母亲的子宫，使其得到母体的营养。经过几个月的正常妊娠，健康的婴儿便诞生了。

说到试管婴儿的历史，我们还必须提到一个华裔科学家。1959年，美籍华裔生物学家张觉民教授首次将体外受精的36只兔胚移植到6只借孕兔子的输卵管中，并使之成功地分娩出15只健康的小兔子。家兔体外受精与移植的成功，为人卵的试验提供了宝贵的经验。后来，英国的两位妇产科专家帕特里·克斯蒂托和罗伯特·爱德华兹从60年代初期开始密切合作，在1965年提出了人卵在玻璃管内可能受孕的证据，特别明确地描述了雄性配子与雌性配子的成熟过程。此后，他们又经过十多年的艰苦努力，试管内受孕的试验终于在1978年取得了成功。

自1978年以后，试管婴儿的家族不断壮大，平均每天都有4名出自试管的小天使来到人间。

1988年3月10日上午8点56分，中国诞生了首例试管婴儿，试管女婴萌珠体重3900克，身长52厘米。创造这个业绩的是时年67岁的北京医科大学第三临床医学院妇产科教授张丽珠和她的同行们，这是我国生殖医学研究的一项重要突破。北医大从1984年组建生殖工程研究组开始试管婴儿研究到临床妊娠成功，张丽珠和她的同事们不知多少次重复着试验步骤。从取卵到十月分娩，发生任何意外都会前功尽弃，高精尖的试管育婴技术，曾使很多国内外学者和渴望做父母的人们败下阵来。而甘肃礼县盐关镇小学教师郑桂珍是中国第一位幸运的受益者。

随着培养试管婴儿的技术不断改进和提高，其成功率已达到25％—30％，并且在经典的“体外受精与胚胎移植”的基础上又衍生出几种新技术，如人类异体胚胎移植的成功，不但能使丧失卵巢功能的妇女能生育，而且还可以避免家族遗传病。试管婴儿正常发育成长的事实，是人类胚胎学的重大突破，并具有潜在的优生学意义。目前，第二代、第三代试管婴儿的研究也正在不断的进展之中。

告别天花

天花绝迹，标志着人类在征服病魔过程中又迈出了新的一步。天花是一种由天花病毒所引起的烈性传染病。正常人一旦接触患者，几乎无不受到感染。即使侥幸不死，也免不了在脸上长满麻点，样子很难看。

在人类文明史上，曾记录过多次天花大流行的悲惨情景。公元846年，在入侵法国的诺曼人中间，突然天花流行，诺曼人的首领只好下令，将所有的病人和看护者统统杀掉。这种可怕的手段，是当时惟一可以扑灭天花的措施。在中国，天花大约是公元2世纪从南方传入的，此后，就由南向北蔓延。清代道光年间，福建等地流行天花，当时的医疗技术根本无法治愈这种疾病，为了避免天花的传染，人们只能祈求神灵的保佑。

最终将人类从天花的阴影中拯救出来的，是一位英国的乡村医生爱德华·琴纳。

1796年5月14日，琴纳从一名正在患牛痘的挤奶女工身上的脓疱里，取出少许脓液，注射到一名8岁小男孩的左臂内，结果这个注射部位出现了牛痘，结了痂，留下疤痕。六周后，琴纳在这个小男孩的右臂内接种了天花病人的脓疱液，这个男孩却没有患天花。这充分证明，接种牛痘后，确实可以起到预防天花的作用。1798年，琴纳根据他的研究成果，写了一篇题为《接种牛痘的理由和效果探讨》的论文，对这一医学上的重大发现作了理论概括。

琴纳的伟大发现，给人类最终战胜天花带来了无比美妙的前景。19世纪末，以巴斯德、郭霍、贝林为代表的一批人类健康的“守护神”，通过坚持不懈的刻苦钻研，一步一步地揭开了人体免疫的神秘面纱，把一个个给人类健康带来福音的疫苗制造出来。

由于在人群中大规模地进行牛痘疫苗的接种工作，到了20世纪60年代，世界上大多数国家都已经不再有天花发生。例如，新中国成立后，在全国范围内进行了牛痘疫苗的全民普及接种，到了1967年，天花在我国大陆已经绝迹。也就在这—年，世界卫生组织正式向天花发出了最后的“攻击令”，号召各国政府采取有效措施，彻底消灭天花。经过12年的共同努力，人类终于战胜了天花这个“瘟神”。

当时，世界卫生组织还向全球发出过一则悬赏，许诺对今后首次辨别出天花的人，给予1000美元的奖励。所幸的是，至今还没有一个人能领到这份赏金。

乙肝疫苗的研制

通过接种疫苗来预防传染病，不少小朋友已深有感触，从没懂事起，小胳膊小屁股上就没少挨针扎。爸爸妈妈总是边替孩子轻柔疼痛的部位边心疼地说：“不哭不哭，宝宝打过针后就不会生病了。”

但对那些有遗传性的传染疾病，是否也能用疫苗来预防呢？从1982年中国预防医学科学院成功研制出乙肝疫苗后，人们发现这正是一条有效预防的途径。尽管现在有近60％的成年人携带乙肝病毒，若是女性，她怀孕后就可能遗传给孩子。但现在婴儿刚出生时只要注射乙肝疫苗，就不会感染这种疾病。

据医学研究分析，幼儿期就患上乙肝，其成人后患肝癌或肝坏死的可能性极强。而正是乙肝疫苗的投入使用，才使这一高发疾病能在下一代身上得到有效控制。

由于疫苗本身就是一种病毒，这种特殊的病毒对人体是否安全，一直为医学工作者所关注。早在1964年，医学家们就从澳大利亚居民的血清中发现了乙型肝炎抗原。1970年又从含乙型肝炎抗原的血清中发现了乙肝病毒。从显微镜下可以观察到乙肝病毒是直径为42毫微米的球状体，由外壳和内核组成，抗原就是其外壳的成分。通常人们感染乙肝病毒除了母婴传播外，就是因接受了含有乙肝病毒的血液，或注射的针头被该病毒污染过，而通过肠胃传染的机会则相对其他类型的肝炎要少得多。

注射乙肝疫苗，就是使人在少量接触该病毒后，激发人体免疫系统产生抗体。当再次大量遇到乙肝病毒时，就会对之“排斥”，主动发起攻击。经检测，中国生产的乙肝疫苗无任何微生物污染，完全符合世界卫生组织关于应用传代细胞生产疫苗的要求。

除了中国外，20世纪七八十年代，其他国家也在研制乙肝病毒。1979年，法国巴斯德研究所的科学家布罗肖特利用基因工程，将分离出的可表达乙型肝炎病毒表面抗原的DNA片段，插入到大肠杆菌的质粒中，使其不断繁殖并表现出来，从而得到大量的此种DNA基因组，为乙肝疫苗的研制开辟了一条新途径。1981年，美国医学科学家默克、夏皮和多尔米开始把研制的乙肝疫苗进行试验。美国食物和药物管理局肯定了这一成果。而在中国，由于乙肝病人为数众多，我国把研制乙肝疫苗作为一项医学研究重点项目，研制进程相对更快。1982年，中国医学科学院研制出乙肝疫苗。1985年12月，中国卫生部北京生物制品研究所和卫生部药品生物制品检定所合作研制成功乙型肝炎血源疫苗。1988年12月，中国预防医学科学院病毒学研究所和卫生部长春生物制品研究所、药品生物制品检定所合作，把高纯度、高效、安全的乙肝疫苗成功地应用于人体。

血液净化法的问世

1988年，美国医生戈登博士等人发明了一种控制胆固醇的新方法——血液净化法，即将胆固醇增高症患者的血液，抽出来经过净化，将其中过多的胆固醇和血脂消除后，再注入人体。由于低密度脂蛋白和胆固醇都存在于血浆中，所以只要将血浆通过一只装有许多带孔小珠的玻璃瓶，小珠表面涂有一层专门吸附低密度脂蛋白和胆固醇的药物，净化一次可消除血浆中80％的低密脂蛋白和胆固醇，最后，将净化了的血浆和红细胞，白细胞混和输回患者静脉内。整个工作可在电子计算机精密控制下进行，净化一次只需3小时。戈登博士认为：血液净化法还有希望使原先患动脉粥样硬化症的病人病情逆转。因为，用净化法不断降低血液中胆固醇和低密度脂蛋白的含量，可使那些已沉积在血管壁中的脂蛋白又重新溶解在血液中，从而恢复正常。虽然血液净化法在净化过程中会增加感染机会，还可能出现过敏反应等，但它是一种很有前途的治疗方法。