在抗击新冠肺炎疫情时，一线医务工作者得到防护服的全方位保护，拥有人工肺作为急救终极手段，各种体温计成为“人民战争”的必备*器武**。这些战疫装备都是全球科学家在过去与各种疫情搏斗的漫长岁月里逐步创造发明的。

防护服：与卫生观念同步成长

在这次抗击新冠肺炎疫情的战斗中，一线医护人员一度最紧缺的装备就是隔离防护服。这种同时可以双向保护医护人员和病人不被感染的战疫装备，其发展历程与人类对卫生防护观念的认识息息相关。

从“黑长袍”到“白大褂”

在中世纪时，人们对基本卫生防护缺乏了解。即便是16世纪在抵御黑死病时出现的“鸟嘴服”，实际防护效果也并不理想，仍有大量病人和医生染疫丧生。原本最应注重卫生的外科手术更是可怕，均为无麻醉、无任何消毒、无任何防护措施的“三无”手术操作，术后死亡率高达80%。当时欧洲外科医生为病人进行手术时，习惯穿着黑色长袍或西装外套，因为“黑色可以隐藏肮脏的污秒”。为避免衣服被病人溢出的鲜血弄脏，有些医生干脆穿上屠夫的围裙。而这样满是血污的外套当时却被看作是医生拥有丰富手术经验的标志，满是脓渍的陈年绷带更被认为是“促进伤口愈合的最佳良方”。

这种情况一直持续到法国微生物学家巴斯德于1864年提出“微生物致病理论”后才逐步得到改变。英国外科医生约瑟夫·李斯特读到巴斯德的著作后大受启发，他发现皮肤完好的骨折病人往往不容易被感染，于是在1865年首次提出缺乏消毒是手术后感染的主要原因。根据他的建议不但必须洗手、手术器械要消毒，医生更应穿着消过毒的干净衣物。与黑色衣物容易藏污纳垢相反，白色能直观显示衣物被污染的程度，因此李斯特力荐医生应该穿白大褂进行手术操作。采取李斯特的主张后，他所在医院的术后死亡率快速下降到15%。

隔离服、口罩、手套……

但李斯特的改革并未得到同行第一时间的认可。除了当时宗教人士和保守势力的反对外，李斯特主张用石炭酸消毒，这种刺激性化学品会对医生和病人的皮肤带来损伤，让很多医生心生反感，手术消毒的整体推广因此举步维艰。

通过当时关于外科手术的摄影和绘画作品，也可以看到这种改革的艰难。19世纪80年代拍摄的一组英国外科手术照片中，尽管医生们在手术时已根据李斯特的建议，使用喷雾器对空气和病人患处喷洒药剂消毒，但他们仍穿着黑色的普通外套。直到1885年，德国医生纽贝尔才首次公开倡导手术时应穿戴仔细消毒的后开式手术隔离服。

“美国绘画之父”托马斯·埃金斯以写实主义油画而著称。他在观摩名医塞缪尔·格罗斯的一次公开手术后，于1875年创作出著名油画《格罗斯医师的临床课》。在这幅画中，格罗斯和他的助手们穿着西服外套，没有佩戴口罩、帽子和手套，使用过和没使用的手术器械杂乱地混在一起，医生没有任何防护的手上沾满病人的血迹。

时隔14年后，托马斯·埃金斯于1889年创作的另一幅油画《阿格纽医生的临床课》显示美国医生已接纳了李斯特的建议。油画里的手术和麻醇医生乃至护士都穿上白色隔离衣，负责手术器械管理的护士甚至还戴上了头套。

《阿格纽医生的临床课》的医生已穿上隔离服

下一个被发明的医生防护装备是橡胶外科手套，它的出现更有戏剧性。1889年，美国外科医生哈斯特听说自己的心上人——护士卡罗琳·汉普顿对消毒剂过敏。为保护她的双手在清洗手术器械时不受伤害，哈斯特与固特异橡胶公司联合研制了手术用橡胶手套。最终哈斯特“抱得美人归“，外科医生们也得到一种新装备，进而消除了外科手术中最重要的感染源头。

1895年，德国病理学家斯福发现，说话时喷出的唾液微粒中含有细菌，会导致伤口感染。临床实验证明，如果医生不戴口罩，他们在距离病人半米远的地方大声说话、在2米远的地方咳嗽或在6米远的地方打喷嚏，细菌都有可能进入病人伤口、因此德国外科医生米切斯建议，外科医生在手术时应用无菌纱布覆盖面部。这是第一个现代意义上的医用口罩。从那以后，“戴口罩”成了医务人员的标准形象。不过最早的口罩为方便呼吸，只是捂在嘴上，却常常露出鼻孔。1907年拍摄的英国爱丁堡皇家医院手术室的照片显示，当时外科医生穿着隔离服，戴着手套和口罩，唯一与现代不同的是，口罩是戴在鼻下。值得一提的是，在最近暴发新冠肺炎疫情的意大利，不少市民仍这么戴口罩。

材料革命带来防护升级

20世纪40年代，随着灭菌及感染控制理念不断深人，医务工作者们发现用纺织布材料制作的传统手术隔离服结构疏松，致病微生物通过被鲜血和体液弄湿的布料会逐级渗透，容易引发术后并发症。而要解决这个问题，则有待隔离服的材料革命。

医生们没有等待太久。二战期间，美国军需郎门开发出一种经氟化碳和苯化合物处理的高密机织物，可以增强*用军**防护衣的防水性能。战后，民用医院开始采用这些织物作为医用防护服的面料。20世纪50年代，无纺布产业迎来高速发展时期，用非织造布材料制成的一次性手术衣得到广泛使用。

20世纪80年代随着艾滋病病毒、乙肝病毒在全球薹延，医务工作者们发现救治患者过程中不但要防止患者被外界病原体感染，还要提防自己反向被患者体液感染。这反过来促进了医用防护服的再次发展，各种防护等级的防护服和隔离服应运而生。

体温计：曾充当健康“活力计”

对发热人员的密切监控成为各国应对这次新冠肺炎疫情最有效的早期措施之一。无论是在家自我隔离还是进出小区时居委会大妈手里的额温枪，体温计成为这个特殊时期使用最广泛的疫情防控装备。

其实人类很早就认识到体温与健康存在关联。古希腊时代，“西医之父”希波克拉底就记录称“那些高烧不退的人最终死掉了”。但当时的普遍观念认为，发烧是一种疾病而不是疾病带来的症状，因此医生一直试图“治疗”发烧。直到18世纪，发烧病人仍要接受放血疗法，让“热”随着血液流出体外，患者有时会因此丧命。

在与发烧的长期斗争中，医生需要确认到底什么样的体温才是“正常”。同期发展起来的温度计为测量体温提供了可能。早在1593年，意大利科学家伽利略就根据“热胀冷缩”原理制作出世界上第一支气体温度计。此后温度计不断得到改进完善。德国迁居荷兰的仪器制造商华伦海特发现，水银对温度变化的反应很快，利用水银的这个特性，他于1714年成功设计出世界第一支水银温度计，并确立了华氏温标。

对于医生而言，这些早期温度计仍无法满足临床使用的需要。当时医生经常需要出诊，可这些长达1英尺(约合30.5厘米)的早期体温计难以随身携带，而且每次测量需要至少20分钟。

真正意义上的体温计是由英国医生托马斯·奥尔布特在1867年发明的。这是一种长度只有6英寸(约15厘米)的体温计，医生可以方便地把它放在口袋里，每次测量体温只需要5分钟。

奥尔布特的发明很快得到推广，并收获很多有趣的研究结果。例如1868年，德国医学教授卡尔·温德里希在研究了2.5万名患者的上百万个体温记录后得出结论：健康体温在36.3-37.5摄氏度之间。

19世纪70年代，法国医生塞吉尼还推出一种“活力计”。这其实是将98.6华氏度(37摄氏度)标注为“健康标准零点”的温度计。塞吉尼认为体温与健康状态直接相关，根据他编写的“活力等级”，“活力”从0（表示“健康标准” ）每上升1(约0.55摄氏度)，都代表不同的健康状况，最糟糕的上限是7(相当于40.9摄氏度)，意味着“高烧难以完全恢复”；最低可降到-5(相当于34.2摄氏度)，代表身体低温失控。塞吉尼希望“活力计”能让母亲简单快捷地学会使用温度计来测量和记录家人体温，“更好地观察患病预兆，就像今天我们跟踪日常睡眠、血压和饮食的变化一样”。

额温枪的发明则被美国航空航天局(NASA) “认领”了。NASA官网称，1991年美国Diatek公司推出一种革命性红外温度计。相比之前的电子温度计，这种新产品用上NASA为红外天文卫星开发的最新技术。后者测量恒星的红外辐射后，立即就能精确测定温度。该技术奠定了现代额温枪的基础。

人工肺：让“凡尔纳式幻想”成真

体外膜肺氧合(ECMO，俗称“人工肺”)是这次新冠肺炎疫情中抢救危重症患者的核心装备。从早期备受争议的“铁肺”到现在重症监护室的“终极*器武**”，人工肺的发展同样历经坎坷。

人工肺的基本作用是依靠外部动力维持人体呼吸功能。从这个意义上说，20世纪20年代末出现的“铁肺”也可算作是人工肺的前身。当时患者躺在密闭金属容器内，通过改变容器内部压力，拉动空气进出患者肺部以持续呼吸。这种装置在20世纪四五十年代曾得到大规模使用。当时脊髓灰质炎在全球各地流行，导致许多患者全身瘫痪，只能依靠“铁肺”维持生命。但躺在“铁肺”中的体验实在太糟糕，随着现代呼吸机的发展以及气管插管等技术的广泛使用，它逐步被淘汰了。

现代意义上的人工肺不仅要维持患者的体外呼吸，同时还能维持血液循环，一定程度上同时替代患者的心肺功能，这显然不是“铁肺”这种简单机械能承担的任务。最早的人工肺是美国心脏外科专家约翰·吉本发明的体外循环机。1930年，一名妇女在手术时因肺动脉栓塞导致缺氧死亡。目睹整个过程的吉本深受刺激，决心发明能替代心肺功能的设备。然而吉本的设想涉及血流调节的精度、氧气如何有效溶入血液、抗凝血剂与血液比例、怎么防止血栓进入血管等无数难题，被讽为“凡尔纳式的幻想”。

吉本和他发明的体外循环机

在外界的嘲讽中，吉本用了整整23年去克服各种困难。1953年，吉本首次成功用体外循环机为一名18岁的女大学生做了心脏修补手术。在心肺功能完全被替代的情况下，她由机器维持了45分钟的心跳和29分钟的呼吸。但吉本期许的那种一鸣惊人、举世轰动的效果并未出现。他再也没能重复这个成功，接下来的三次手术都遭遇失败，受到严重打击的吉本从此再也没进行过心脏手术。

灰心的吉本将体外循环机技术分享给另一名心脏外科专家柯克林。后者在此基础上加以改进，发展出安全可靠的体外循环措施。1958年柯克林宣布依靠体外循环机成功进行了245例手术。由此，该技术在全球得到推广，原本用于心脏手术室的体外循环机也发展为如今重症监护室里的“救命神器”。

来源：环球时报

编排：黎昕