1956年,美国一名科研人员在进行实验时,错误地将1兆欧的电阻器当成了1万兆欧的电阻器,装在了记录器上,结果,记录器电路产生了节奏如同人体心跳的信号。自此,全球十个最伟大的工程学发明之一诞生了…… 1932年,美国医生艾伯特·海曼在为一名病人做心脏穿刺、往心脏腔室里注射药物时,意外发现了一件事:当针尖碰到右心房时,心房肌会立刻收缩。 这一细节引起了他的注意。 艾伯特和他的弟弟查尔斯·海曼都是医生,他们很快意识到,这可能不仅仅是一个偶然现象,而是意味着外部刺激有可能控制或改变心脏的节律。 如果能人为干预心脏跳动,也许能帮助那些因为心律失常、心脏骤停而濒临死亡的患者。 有了这个想法,兄弟俩开始尝试各种实验。 经过一段时间的努力,他们终于成功研制出世界上第一台人工心脏起搏器。 这台设备的体积很大,几乎是一整套机器,只能在医院里使用,无法随身携带,但在当时已经是开创性的成果。 没想到命运的齿轮开始转动,将一位名叫威尔逊·格雷特巴赫的电子工程师推向了历史的舞台。 威尔逊·格雷特巴赫于1919年9月6日出生在美国纽约州的布法罗市。 他的父亲从英国移民过来,靠做建筑承包养家,经常负责当地的建筑工程;母亲则留在家中操持家务,照顾孩子的生活。格雷特巴赫在公立学校接受教育,从小就对电子装置表现出强烈的兴趣。 家里旧收音机坏了,他总要拆开看看里面的结构,还会到废品店淘一些零件,自己拼装小电路。 上中学时,他就读于西塞内卡高中。那时候,他的兴趣已经从“玩电子”变成了动手实践。 他自己搭建了一套业余无线电台,能和远方的无线电爱好者通话或发信号,在当时算是相当先进的业余爱好。 1941年,美国加入二战,他暂停了大学的学习,参军进入海军,成为航空部队的首席无线电员,主要负责飞机上的通信系统维护和操作。 战争期间,这项工作关系到飞行员的生命安全,责任极大。他一直服役到1945年,因表现出色而荣誉退役。 战后,他利用退伍军人法案提供的教育机会,进入康奈尔大学攻读电气工程专业。 1950年,他顺利拿到学士学位。之后进入康奈尔航空实验室担任助理工程师,参与航空电子研究,主要负责设计和测试各种仪器。1952年至1953年,他在这里积累了丰富的科研和工程经验。 后来,他回到布法罗大学任助理教授,同时继续进修,于1957年获得硕士学位。在布法罗大学期间,他的研究方向逐渐转向生物医学工程。 他参加了一个动物行为研究项目,负责设计设备来监测羊和猴子的生理信号,比如心率和脑电波。这些研究让他第一次接触到医学领域的实际需求。 这个医学问题深深触动了他,他意识到,自己所掌握的电子技术,或许能找到解决方法。 格雷特巴赫当时正在设计一套用来测量动物心跳的仪器。 在组装电路的过程中,他不小心把一个本应是1万欧的电阻器错换成了1兆欧的电阻器。 这个小失误,让电路输出的信号意外地和人类心脏的跳动节奏非常相似。格雷特巴赫立刻意识到,这不是普通的电路错误,而可能是一个全新的突破。 他想起两年前和医生朋友在午餐时聊过“如何用电子装置帮助心脏维持节律”的话题,顿时感觉自己手里掌握的,也许正是那道难题的答案。 从那以后,他几乎把全部精力都投入到起搏器的研发上。 为了让设备能够真正植入人体,他开始尝试改进晶体管的设计,使电路更稳定、功耗更低;同时,他还与电池制造商沟通,力图解决电池寿命不足的问题。 经过多次试验和反复修改,他终于造出了一种体积足够小、能够在体内长期工作的起搏器。 1960年,这项新技术迎来了关键的一步:一位77岁的老人接受了植入手术。手术过程顺利,老人术后恢复良好,并依靠起搏器又生活了18个月。 这一案例立刻引起医学界的广泛关注,人们第一次真切看到,电子工程可以直接延长病人的生命。格雷特巴赫的名字,也因此被写进了医学与工程结合的历史篇章。 与此同时,在欧洲,心脏起搏技术也在同步探索。丹麦的外科医生阿科、工程师如恩,以及心脏病患者拉森因为共同的需要走到了一起。 拉森是一名严重的心脏病患者,植入起搏器后恢复了正常生活。 他深知这项技术的重要性,于是主动和医生、工程师合作,不仅提供了临床上的反馈,还推动了实验和改进。 他们三人配合紧密:阿科负责手术与医学验证,如恩专注于电路和装置的优化,拉森则以患者的身份提出最直接的需求。 正是这种“医生—工程师—患者”三方合作的模式,使欧洲的起搏器研发不断取得进展。 这种跨领域、跨身份的合作,让心脏起搏器从最初的概念逐渐走向成熟应用,也为后来医疗器械的发展提供了宝贵经验。 主要信源:(陕西科技报——心脏起搏器的发明;光明网——世界科学史上十大“最意外的发明”)
1956年,美国一名科研人员在进行实验时,错误地将1兆欧的电阻器当成了1万兆欧的
万象瞭望者
2025-09-08 22:14:28
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