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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

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……   麻烦看官老爷们右上角点击一下“关注”,既方便您进行讨论和分享,又能给您带来不一样的参与感,感谢您的支持!   1956年,在美国纽约州布法罗的一间实验室里,一名工程师在调试一套记录心跳信号的设备时,拿错了一个电阻器。   这名工程师叫威尔逊·格雷特巴奇,他原本是搞电子电路的,对医学并不专业,当时正与一位心脏科医生合作,想设计一种可以追踪动物心跳信号的仪器,方便医生研究心脏的电活动。   他原本需要使用一个1万兆欧的电阻器,却误用了一个1兆欧的,电阻的数值不同,会影响整个电路的工作方式。   他把这个错误电阻焊到电路板上后,把电源接通,设备没有如预期那样输出一个平稳的电压波形,而是跳动着,间歇地发出一串一串的脉冲,这种脉冲节奏稳定,看上去与人体心跳十分相似。   格雷特巴奇盯着这个奇怪的信号研究了很久,他想到,正常人的心跳频率大约是每分钟60到100次,这个电路产生的脉冲与这一频率非常接近。   经过检查后,他发现,电路的振荡是由错误使用的电阻引起的,这个电阻使电路产生了一个周期性的电信号,恰好模仿了心脏跳动的规律。   这个意外的发现让他产生了一个想法,他开始认真考虑,是否可以让这个装置不仅仅记录心跳,而是主动向心脏发出电脉冲,使它重新跳动,在那个年代,心脏病已经是导致死亡的重要原因之一。   特别是心律失常和心脏停搏,常常没有有效的应对手段,一旦心跳停了,医生能做的极为有限,这个电路的功能让他看到了希望,他意识到,或许可以制造出一个设备,用人工方式维持甚至恢复人的心跳。   从那以后,他就把全部精力投入到改良这个电路上,他开始尝试把装置做得更小,同时提高它的稳定性,他尝试不同的电源、电路布局以及材料。   1958年,他终于制造出第一台可以植入体内的心脏起搏器的原型,这是一个小盒子,能够向心脏发出稳定的电脉冲。   他联系了一位外科医生,名叫威廉·丘纳德,两人合作,在狗的身上进行了实验,在电刺激作用下,狗的心脏恢复了有节奏的跳动。   这次实验结果让格雷特巴奇确信,自己的设想是可行的,接下来的任务,就是将设备进一步优化,使之能够安全用于人类。   当时的技术条件并不理想,最大的障碍在于电池,早期的电池体积大,能量密度低,持续时间短,不适合长期植入人体。   为了克服这个难题,格雷特巴奇研究了多种电池方案,最终决定采用体积较小、稳定性更高的汞电池,这项改进成为起搏器能够进入临床应用的关键一步。   1960年5月7日,美国一位77岁的老年患者由于严重的心律问题接受了首次植入式心脏起搏器手术。   这位患者原本随时有可能因心跳骤停而死亡,植入起搏器之后,他的心跳得到了控制,又生存了18个月,这是医学史上第一次通过可植入式电子设备成功维持患者生命,效果震惊了医学界。   这项技术迅速在医学界引起关注,早期的起搏器确实还存在不少问题,比如体积仍然偏大、电池寿命有限、手术风险较高。   但它填补了当时治疗手段上的巨大空白,是第一个能够稳定干预心脏电活动的设备,随着电子技术的发展,心脏起搏器的性能不断改善。   更小型的电池被发明出来,装置也越来越精密,后来出现的锂电池起搏器,使设备寿命达到十年以上,大大减少了更换频率。   除了设备本身的改进,手术技术也发生了重要变化,一位来自明尼苏达州的医生发明了可以经血管植入的导管,这样起搏器就能通过微创方式安装在心脏附近,而不再需要开胸手术。   电路设计、电池技术与导管植入方式的结合,使得心脏起搏器真正具备了实用性,到了20世纪70年代,全球已经有成千上万的病人依靠这种设备存活。   起搏器不仅挽救了无数人的生命,还让人们重新认识了工程技术与生命科学之间的关系,它证明了电子设备可以安全地与人体协同工作,从而促进了包括人工耳蜗、胰岛素泵等植入式医疗设备的发展。   格雷特巴奇本人从未把这项发明归功于自己的才能,他认为那次错误使用电阻的实验只是运气好。 但他并没有让这个运气白白溜走,而是投入了数年时间去研究、验证和完善这个意外的发现,他申请了专利,并将技术授权给相关公司,使得设备得以批量生产并走进医院。 这项发明后来被评为20世纪十大工程技术成就之一,在科学史上,像青霉素、X射线那样的重要发现,很多也来自偶然中的认真观察。 心脏起搏器的发明同样如此,一个小小的电阻器装错了位置,却由此打开了一条全新的生命通道,这是一个关于错误、执着与科技结合的真实故事。 对此大家有什么想说的呢?欢迎在评论区留言讨论,说出您的想法! 信息来源:吉林大学生命科学学院——莱芙百科 | 心脏起搏器——意外的伟大发明