万物之源:人类创造发明12000年
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药物

止痛

在古代,罂粟籽和酒精是最早用于减轻疼痛的药物。但是麻醉剂的第一次出现,是瑞士医生巴拉赛尔苏斯(1493—1541年)在1525年将鸦片酊用于镇痛。大约1804年,德国化学家弗里德里希·塞尔特纳分离出吗啡用于镇痛,吗啡于3年后上市。中国的外科医生华佗(约140—208年)应该是第一位有记录地使用大麻做麻醉剂的人,尽管在此之前,古埃及人几乎肯定使用过大麻。最早的消炎镇痛药是阿司匹林,后来法国人查尔斯·戈哈特在1852年分离出了水杨酸(柳树皮的有效成分,2000年前就被希波克拉底发现了)。1899年,德国拜耳公司将水杨酸推向市场,美国人在1931年将其与碳酸氢钠和柠檬酸混合制成泡腾剂式的消食片。20世纪60年代,布洛芬问世,萘普生则在10年后问世。退烧药最初是在1886年发明的有毒的对乙酰氨基酚,到1950年才开始出售相对无害的对乙酰氨基酚,其间已经过去了半个多世纪。

麻醉

“麻醉”一词是美国作家奥利弗·温德尔·霍姆斯在1846年创造的。但是,如前所述(见上文),鸦片、酒精、大麻、毒芹和其他药草(单独使用或混合使用)长期以来一直被用作镇痛药和镇静剂,而大剂量服用这些药往往会致命。据推测,早在公元前3400年,苏美尔人就种植罂粟了。有可靠的记录表明,第一次全身麻醉发生在公元2世纪的中国,据说华佗在手术前,用一种被称为“麻沸散”的神秘药剂(可能是药草、酒、大麻的混合物)麻醉患者。不过记录中并没有提到他们当中是否有人痊愈。日本大阪的华冈青洲学习了华佗的药剂,结合西方的科学知识,制作了“通仙散”。有了这种强效麻醉剂,华冈青洲在1804年进行了首例有可靠记录的全身麻醉手术(乳房的部分切除术)。同一时期,在西方,科学家和医生专注于研究吸入式麻醉剂:乙醚(据说是在1275年发现的,在1540年合成,并于1846年在美国作为吸入式麻醉剂首次使用)、一氧化二氮(“笑气”,在1772年首次制成,并于1844年在美国的一次拔牙手术中首次使用)和氯仿(1847年在英国首次用于全身麻醉)。1934年,科学家合成了第一支静脉麻醉剂(硫喷妥钠)。1937年,德国化学家制造了美沙酮,这是第一种人造鸦片制剂。杜冷丁(哌替啶)出现在1939年。

注射器

最早的注射器是古罗马作家奥鲁斯·科尼利厄斯·塞尔苏斯在公元1世纪写到的一种有着一个柔软的球状物和一个狭窄的管子的喷射工具。在近代,许多科学家考虑到注射的可能性。其中之一是英国的克里斯多弗·雷恩爵士(1632—1723年),他用气囊和鹅毛笔在狗身上做实验。直到1844年,人们才造出了现在使用的空心金属针注射器。当时,爱尔兰医生弗朗西斯·雷德给一名妇女注射了吗啡。9年后,苏格兰医生亚历山大·伍德(同期可能还有法国医生查理斯·普拉瓦兹)发明了一种皮下注射器,里面有一根足够细的空心针可以刺穿皮肤。1946年,英国第一次出现了全玻璃的、易于消毒的皮下注射器。1949年,澳大利亚人首次使用了一次性塑料的皮下注射器。1989年,西班牙人开始使用与针头分离的注射器,从而减少针头的重复使用和病菌的交叉感染。

细菌战争

人们花了很长时间才发现污秽和感染之间的关系。古代和中世纪的一些医生达成了一种共识,认为疾病是由看不见的“种子”(而不是糟糕的空气)传播的,但他们缺乏支持这一观点的科学知识。后来被称为“细菌理论”的观点始于17世纪中叶德国人阿塔纳斯·珂雪对罗马瘟疫受害者的研究;安东尼·列文虎克发现微生物后,将这一理论进一步推进。1813年,意大利洛迪市的阿戈斯蒂诺·巴希证实了传染病是由微生物传播之后,匈牙利产科医生伊格纳兹·塞麦尔维斯(1818—1865年)坚持要求他所在科室的每一位医生,在为分娩的妇女助产前,都要用肥皂和次氯酸钙洗手。尽管塞麦尔维斯是第一个证实微生物理论及其相关实践的正确性的医生,但是他的成果完全被忽视了,他也因为败血症死在了一家精神病院。尽管如此,这些理论和实践还是指导了法国微生物学家路易斯·巴斯德(1822—1895年,巴氏灭菌法的发明者),和苏格兰医生约瑟夫·李斯特的研究工作。李斯特是“现代外科之父”,他是第一个坚持使用无菌手术室的外科医生(19世纪70年代)。

戴着面具的防疫医生

糖尿病

最早提到糖尿病的文献来自古埃及。公元前1552年,古埃及医生赫斯拉写道,尿频是一种奇怪的使人衰弱的疾病的症状。“糖尿病”(diabetes)一词的出现证明了其与小便的关联,在大约公元前250年的古希腊,该词是“虹吸管”的意思。在近代早期,这种“肮脏的小便”由欧洲的“尝水者”诊断,他们可根据尿液的甜味确诊是否为糖尿病患者。因此在1675年增加了“mellitus”(蜂蜜的味道)一词来形容这种疾病,于是糖尿病有了一个全称:diabetes mellitus(DM)。1889年,德国科学家约瑟夫·冯·梅林和奥斯卡·闵可夫斯基发现了胰腺对于糖尿病的作用。第一次世界大战期间,罗马尼亚学者尼古拉·C.保列斯库发现了后来被称为“胰岛素”的激素。1922年,14岁的加拿大人伦纳德·汤普森成为第一个用胰岛素成功治疗糖尿病的人,这是弗雷德里克·班廷、查尔斯·贝斯特、詹姆斯·科利普和约翰·麦克劳德组成的加拿大——苏格兰研究小组的成果。1978年,美国科学家发明了合成胰岛素,并从1982年开始在本国销售。

肚子痛

虽然在几千年前,口腔、胃和肠道的物理特性就已为人所知,但在19世纪之前,人们对它们的化学特性知之甚少。威廉·博蒙特的开创性工作至关重要。在此之前,苏美尔人已经开出了第一支抗酸药的处方。大约在公元前2300年,苏美尔人证明牛奶、薄荷和碳酸钠的组合治疗腹痛是有效的。1829年,爱尔兰医生詹姆斯·默里首次使用氢氧化镁作为抗酸药。43年后的1872年,英国人约翰·菲利普斯以一种可口的氧化镁牛奶将氢氧化镁推向市场,取得了极大成功。在接下来的一个世纪里,英国科学家在1977年发明了西咪替丁,一种在人体感到腹痛之前就抑制酸产生的药物。一直以来,医学界都把胃溃疡归咎于胃酸的产生,与饮食、压力等有关。直到1982年,澳大利亚医生罗宾·沃伦和巴里·马歇尔才鉴别出引起胃溃疡的细菌,虽然很多年后医学界才接受这一点。另外两个与肠道相关的“第一次”也值得注意。1735年,第一台阑尾切除术由在伦敦圣乔治医院工作的、被放逐的法国新教徒克劳迪乌斯·艾米安成功完成;19世纪90年代,欧内斯特·斯塔林(他还创造了“荷尔蒙”这个词)和他的姐夫、伦敦大学的威廉·贝利斯发现了肠蠕动。

“神奇药物”——抗生素

英国细菌学家亚历山大·弗莱明(后来的亚历山大爵士)在1928年意外发现青霉素的故事可以说是众所周知,这里不再赘述。但很少有人知道,早在弗莱明之前的2000年,中国、埃及、塞尔维亚等古代文明已经发现了发霉面包的治疗特性,即含有一种原始形式的抗生素。此外,弗莱明的“第一”也存在争议。1870年,英国的约翰·斯科特·伯登—桑德森爵士就已经注意到霉菌是如何抑制细菌生长的。19世纪90年代,德国科学家鲁道夫·艾默里奇和奥斯卡·勒夫发明了第一种抗生素——绿脓杆菌。1939年,英国牛津大学的科学家霍华德·弗洛里和恩斯特·钱恩分离出了青霉素,这是一种有效的霉菌药物。1941年,在英国青霉素被首次用在患者身上。1945年,第一种广谱抗生素——金霉素在美国被发现。1954年,科学家首次对“超级细菌”的耐药性发出了警告。直到2018年,科学家才研发出一种抗生素,据说可以对付已知的超级细菌。

抗抑郁药

多年来对抑郁症的治疗都不太理想。最早提及精神失常的是巴比伦和中国的古典文献,认为精神疾病源于邪灵“附身”。古希腊的医生最早将心理健康与身体健康联系起来,但大多数人认为抑郁源于体内“精神”的失衡,这一观点被盖伦广泛传播。罗伯特·伯顿于1621年创作的《忧郁的解剖》是分析引发抑郁症的社会原因的早期著作。1895年,奥地利心理学家西格蒙德·弗洛伊德开创了精神分析学,首次将抑郁症与精神分裂症区分开来。1924年,德国人路易斯·莱温对影响精神状态的药物和植物进行了分类。20世纪30年代开始有了痉挛疗法,这种疗法需要同时使用药物和电击。现代医学对抑郁症的药物治疗始于1949年锂的使用,1986年开始广泛使用氟西汀(百忧解)。

血压

所谓的“硬脉病”(即在脉搏跳动中可以检测到的高血压)的记载,最早可以追溯到公元前3千纪中期中国的黄帝时代。第一种治疗方法由希波克拉底等人提出,它十分简单:通过打开静脉或者让水蛭帮忙,使病人流出一些血液。这是相当粗糙的方法,而且直到1733年才能准确地测量血压。到18世纪末,英国医生威廉·威瑟林(1741—1799年)发现了洋地黄(毛地黄)对心脏和循环系统疾病的治疗作用。下一项重要的“第一”是弗雷德里克·阿克巴·穆罕默德使用了一种新的血压仪(1854年由德国人发明,作为第一款非侵入式脉搏/血压测量装置),证明了高血压不一定与肾脏疾病有关。1896年,意大利医生希皮奥内·里瓦罗西发明了现代的袖口式血压测量仪——血压计。又过了50年,1957年,英国或美国才出现了人体能接受的口服利尿降压剂——氯噻嗪。此外,英国人詹姆斯·布莱克在1964年合成了普萘洛尔和丙萘洛尔(β-受体阻滞药)。1959年,氢氯噻嗪(一种新型的降血压的利尿剂)问世。1990年,苯磺酸氨氯地平(活络喜,通过扩大动脉来降低血压)上市销售。

消炎

在诸多药物中,最早的消炎药有香桃木和柳树皮,它们都含有水杨酸。使用消炎药的历史可以追溯到古代,最早的文字记载来自苏美尔(约公元前2500年,今伊拉克)。在近代,阿司匹林一直在抗感染领域占据统治地位,直到20世纪50年代非甾体抗炎药问世。吲哚美辛(消炎痛)于1965年出现;布洛芬于1969年上市,相比阿司匹林,它更为安全;萘普生于1976年问世。

类固醇

无论真假与否,没有什么比精彩的故事传播得更快了。这里有一个令人惊讶的例子,它是关于古希腊运动员的饮食的。他们食用富含睾丸素的公羊或公牛的睾丸,以提高运动成绩,某些版本的描述甚至是“咀嚼、生吃”。但这完全是虚构的,这是一篇来自古代世界的假新闻。1849年,德国科学家阿诺德·阿道夫·贝托德首次可靠地证实了人体内化学信息物质的存在。1902年,英国生理学家欧内斯特·斯塔林和威廉·贝利斯首次发现了这一类的化学物质:分泌素。3年后,他们创造了“荷尔蒙”一词。20世纪20年代到30年代,科学家发现和分离了类固醇激素。1935年,睾丸素(主要的男性性激素)于一年内在实验室里被发现并完成再造,成为第一种合成代谢类固醇。1937年,人们开始了以治疗为目的的实验,给人体注射合成类固醇,最初用来治疗抑郁症。运动员使用合成类固醇以提高成绩的第一个案例发生在1954年,是俄罗斯举重运动员。从1974年起,人们可以对人体内是否含有类固醇进行可靠的检验。1976年,国际奥委会宣布运动员使用类固醇为非法。

药店和处方

在古巴比伦国王汉穆拉比时代(约公元前1792—约前1750年),药品商人聚集在西巴尔城的某条街上,这是最早的药店。据我们所知,第一张手写的处方更为古老,它被刻在一张公元前2100年左右的美索不达米亚的泥版上。在公元前1400年左右的埃及古墓的墙上有一幅药房的图片。在古希腊剧作家阿里斯托芬生活的时代(约公元前446—前386年),还有我们需要特别提到的一种药剂师——他们是在街头吆喝贩卖药品的小贩。国家对药店的监管始于9世纪的巴格达。1240年,神圣罗马帝国皇帝腓特烈二世规定将职业医生和职业药剂师区分开。中世纪的威尼斯第一个要求公开药用制剂的成分。英国化学家约翰·布特在1849年创办了自己的医药公司,这是第一家连锁药店的雏形。

一位古老的药剂师,1651年

烟草

3400年前,墨西哥人开始种植烟草。但毫无疑问的是,在很早之前,人们就开始咀嚼野生的烟草或者吸入烟草燃烧的烟雾了。最早的烟斗有超过5000年的历史,是在美国密西西比河流域的墓葬中发现的。最古老的水烟斗(或者水烟袋,据说是用来吸食大麻或鸦片的)是在俄罗斯发现的。1528年的一艘西班牙船将烟草从美洲运往了世界各地。不久之后,巴多罗梅·德·拉斯·卡萨斯(约1484—1566年)记录了烟草的成瘾特性。1559年,法国人约翰·尼科(“尼古丁”一词就来自他的名字“Nicot”)把这种“神圣的药草”带到了法国,在那里,它的药用和放松功效受到了热烈的好评。英国国王詹姆斯一世对此不太赞成,他发布了著名的《坚决抵制烟草》,第一次对吸烟的危害做出了书面警告。

美洲土著居民印第安人用干燥的烟叶卷起了第一支雪茄,最早的香烟就是用芦苇或树的叶子卷起来的。17世纪末,欧洲人开始抽自己卷的香烟。1848年,墨西哥人胡安·内波穆塞诺·阿多诺发明了制烟机,随后,吸烟在世界范围内逐渐推广开来。香烟的烟雾蔓延的地方,都带来了滚滚财源,抽烟也渐渐成为时尚,流行起来。1823年,德国人制造了第一个打火机;1828年,英国人制造了第一根摩擦火柴;16年后,瑞典人对摩擦火柴进行了改进,发明了安全火柴。1881年,美国人制造出一台每天可生产数千支香烟的机器之后,工业化生产的香烟开始成包地销售。各种香烟盒同时流行起来。不过“烟灰缸”这个词要到1926年才出现,而在此之前的一年,过滤嘴香烟已经开始出售了。

早在1912年,美国医生艾萨克·阿德勒就对肺癌和吸烟之间的关系进行了开创性的研究。纳粹德国的医生支持阿德勒的结论,这对纳粹政权来说是一个罕见的正面信息。阿德勒的结论在很大程度上遭到了忽视,直到英国生理学家理查德·多尔在1948年发表了他的研究,将吸烟与有害健康联系起来,医学界才开始认真对待这个问题。

第一项有记录的禁烟令是俄罗斯在1634年颁布的。第一个在公共场所禁烟的国家是纳粹德国。世界上的其他地区跟进得很慢。1965年,英国禁止在电视上播放香烟广告,美国要求在香烟的包装上印上“吸烟有害健康”的警告。美国的阿斯彭市是第一个禁止在餐厅吸烟的城市(1985年),爱尔兰是第一个在工作场所全面禁烟的国家(2004年)。2010年,不丹成为第一个完全禁止烟草的国家。

自从大家明确了吸烟的害处,科学家们就开始设计帮助吸烟者戒烟的产品。他们的工作聚焦在两个方面:一是寻找其他方式提供使人上瘾的尼古丁;二是研究如何满足吸食的快感。

1971年,瑞典率先推出了尼古丁口香糖,并于1978年在瑞士、1980年在英国、1984年在美国上市销售。该产品满足了吸烟者对尼古丁的需求,并且一定程度上满足了他们对口腔舒适的需求。尼古丁贴片(1991年上市)、鼻喷雾剂(1994年)、吸入器(1996年)和舌下含片(1999年)一定程度上都能满足吸烟者对尼古丁的需求,这些均于瑞典上市销售。1963年,美国人赫伯特·A.吉尔伯特发明了电子烟。电子烟满足了吸烟者吸食某种东西的欲望,但它蒸发的“烟”不能满足吸烟者对尼古丁的需求,所以电子烟失败了。40年后,中国人韩力制造了一种释放尼古丁的电子烟,或者说叫“电子水烟”,弥补了电子烟原有的缺点。新型电子烟很快以多种不同的形式在全球推广开来。

可卡因

用英国哲学家霍布斯的话来说,人们很早就意识到了生命是“可恶的、残忍的、短暂的”。智人试图通过服用能使人脱离现实的药物来减轻生命的痛苦。南美人喜欢咀嚼古柯树叶,据说这个习惯已经有几千年的历史了,但是最早的文献资料是关于15世纪的印加儿童的木乃伊的,这些儿童在被献祭给神之前会通过咀嚼古柯树叶来减轻痛苦。在接下来的16世纪,西班牙侵略者不仅参与药品交易,而且还通过对药品征税来赚钱。不久之后,人们首次倡导在医疗上使用古柯,特别是在治疗腐烂伤口的时候。1855年,德国化学家弗里德里希·歌得克从古柯中分离出了有效的生物碱。1860年,另一个德国人艾伯特·尼曼在攻读博士学位的时候研究了生物碱,并想出了“可卡因”这个名字(来自古柯植物)。很快,可卡因随处可见:在香烟中、在可口可乐的原始配方中,甚至在教皇利奥十三世携带的酒瓶中。由于其极易成瘾的特性,限制麻醉药品的生产和销售的《巴黎公约》首次在全球范围内禁用了可卡因。

圣马丁的胃

1648年,荷兰科学家扬·巴普蒂斯特·范·海尔蒙特第一个将消化描述为一种化学过程。直到1822年,美国陆军的外科医生威廉·博蒙特治疗加拿大皮草商人亚历克西斯·圣马丁的时候,才证明了这一理论。在遭到一次意外枪击后,这个商人的胃开了个大口子。博蒙特把一些食物绑在一根绳子上,塞进病人的胃里,再把食物取出来,观察它们被消化了多少。显而易见,圣马丁因为被当作试验而感到恼火,他跑回了加拿大。博蒙特把圣马丁劝了回来,继续他的工作。他用从圣马丁的胃里取出的一杯胃酸,在人体外证明了食物是如何被“消化”的。“胃生理学之父”博蒙特在1838年发表了他的研究成果。圣马丁回到了加拿大,1880年去世,享年78岁。

亚历克西斯·圣马丁,绘于1912年

哈尔斯的马

在离开剑桥之后,才华横溢的牧师斯蒂芬·哈尔斯(1677—1761年)在英国米德尔塞克斯郡的特丁顿——他的教区,进行了多项重要的科学实验。其中最有意义的一项实验是将一根黄铜管插入马的动脉。铜管连着一根9英尺长的玻璃管,垂直固定。当动脉上的夹子被打开,血液被泵入玻璃管,其高度上升到8英尺左右,加上可变化的英寸读数——这就是第一次血压测量。血液的高度随着心脏的每一次跳动在2—4英寸之间波动。顺便提一下,根据现代标度,马的收缩压是185毫米汞柱,马和人的收缩压都比较高。