我们多幸运，生在有麻醉药的年代

文/王国强，中国科协创新战略研究院研究员，博士，主要研究方向是科技史、科技政策和科技传播。

外科医疗与人类文明一样古老，早在5000年之前就出现了开颅手术。从19世纪下半叶至今，随着医学技术的进步，外科手术逐步从大胆创新的“割治”技术阶段进入到“复原与更换”手术的精细时代。

●麻醉、消毒和输血技术的进步为外科手术铺平了前进的道路

麻醉避免了手术产生的剧痛。鸦片、印度大麻、酒精是古代手术最早使用的镇痛药。1846年，美国牙科医生莫顿（William Morton）首次用乙醚成功完成无痛拔牙手术。此后，手术中使用乙醚被迅速推广，成为麻醉史上重要转折点。由于乙醚经常导致患者呕吐，很快就被氯仿取代。

1947年，英国爱丁堡大学医学院教授辛普森（James Y. Simpson）首次用氯仿完成助产手术。有效麻醉术的问世，使侵入式外科手术得以实施。1904年发现的毒性更小的局部麻醉剂普鲁卡因，改变了过去无论大小手术均需要全麻的局面，开创了麻醉学的新纪元。

20世纪50年代以来，新的麻醉药不断出现，麻醉由吸入改为血管注入，有时还配合降低体温，同时要求患者身体的情况与手术的需要紧密结合起来，使麻醉技术更加“精准”，并逐步发展成为一门独立的学科。

消毒大大降低了早期外科手术的死亡率。19世纪40年代，匈牙利产科医生塞麦尔维斯（Ignaz Semmelweis）首次提出，医生会散播感染原，后因受保守派的强烈反对抑郁而死。

1861年，英国外科医师李斯特（Joseph Lister）研发出石炭酸消毒技术。

1867年，李斯特在《柳叶刀》上公布了他的消毒方法。1881年，德国细菌学家科赫（Robert Koch）提出用蒸汽灭菌法为手术工具消毒。

1890年，美国医生霍尔斯特德（William Halsted）倡导使用橡胶手套。到了20世纪，口罩、橡胶手套、手术衣、现代化的手术房开始出现，无菌环境大大降低了感染的风险，手术成功率大幅上扬。

输血成为外科手术的重要保障。早在18世纪就有人尝试将输血运用在外科手术中。先是有人把动物血输入人体内，当然不可能成功。后来有人进行人体之间血液输入，出现有时成功有时失败的情况。直到20世纪初，这个问题才得以解决。

1901年，美籍奥地利人兰德施泰纳（Karl Landsteiner）发现了血型，认识到人体存在A、B、O三种不同的血型。1902年，他又发现AB型血型。兰德施泰纳指出，不同血型的人相互输血会造成凝血现象，导致死亡。后来发现，同型血相互输血，危险很小；O型血同其他血型的血不产生凝聚现象；AB型血在接受A、B、O型血时不发生凝集现象，而给A、B、O型的人输血时，则发生凝聚现象。这一发现，使输血成为一件安全的事情。

1906年法国人卡雷尔（Alexis Carrel）首次成功把输血者的动脉直接连接在受血者的静脉上。1914年，一些学者发现了柠檬酸钠的抗凝作用，出现了间接输血法和血库。1927年，兰德施泰纳移居美国后，陆续又发现M、N、MN、RH血型。兰德施泰纳也因此荣获1930年诺贝尔生理学或医学奖。在第二次世界大战中，输血技术被广泛采用，使许多伤兵得到救治。

●透视与体内监控技术的发展让手术游刃有余

自1895年德国物理学家伦琴（Wilhelm Rontgen）发现X射线以来，外科手术逐步摆脱直觉而走向“精准”。1900年前后，心电仪的出现提升了心脏疾病诊断能力。1929年前后，心导管技术的出现使心、肝功能研究成为可能。

20世纪50年代，超声扫描仪成为心脏外科、产科医生不可或缺的诊断工具。70年代前后，CT、PET、MRI、光纤内窥镜等可视化医疗仪器的发明让疾病诊断更加精准。可以说，这些技术的进步让病灶无论在身体的哪个体腔、器官，手术刀割治即可，所向披靡。

心、肺、肾功能控制和维持体液平衡的技术，使外科医疗从割治的阶段转入“复原与更换”的阶段。

1958年，第一个植入人体的人工心脏起搏器诞生。现在，植入的人工物品如隐形镜片、耳蜗、血管、心脏瓣膜等比比皆是。现代器官移植始于20世纪50年代。

1954年，美国医生默里（Joseph Murray）第一次在一对同卵双生姊妹间成功进行了肾移植。

1963年，哈迪（James Hardy）进行了肺移植。同年，斯塔泽尔（Thomas Starzl）进行了肝移植。

1966年，列海（Richard Lillehei）进行了胰移植。1967年，南非外科医生巴纳德（Christiaan Barnard）又成功进行了心脏移植。1978年，第一位“试管婴儿”诞生，标志着生殖技术也取得重大突破。

80年代，机器人手术开始出现，机械臂可以在人体狭小的空间精确地移动。因此，微创手术、远程手术和无人操作机器人手术成为可能。

●基因治疗的艰难之旅

癌症和遗传性疾病早就引起了人们的注意，19世纪末就有人对癌症进行研究，对血友病、色盲等遗传性疾病进行家谱分析。随着遗传学和生物化学的发展，20世纪70年代基因治疗开始浮出水面，走上历史舞台。

基因治疗因对遗传病、癌症的根治而产生。恶性肿瘤是当代人类死亡的主要原因之一。

1909年，美国肿瘤学家劳斯（Peyton Rous）在研究鸡肌肉瘤的病毒感染时证明这种肉瘤是可以移植的，而其中病毒是致癌因素。此后，很多医学家都证明癌病毒不在人与人之间横向传染，而在直系亲属间纵向传播。20世纪50至60年代，DNA双螺旋结构和遗传密码阐明以来，对癌症的研究也深入到生物大分子的结构与功能的水平。

1976年，美国癌症学者毕晓普（Michael Bishop）和瓦穆斯（Harold E. Varmus）宣布，人体正常细胞含有癌基因，受到干扰后产生致癌作用。这一个结论，推翻了病毒致癌这一长期定论。

1979年，美国4个实验室几乎同时分离出第一个人类癌基因。1986年，美国科学家又分离出第一个人类抗癌基因。此时，已经发现遗传病有1000多种。针对癌症的主要治疗手段是外科手术、放射疗法、化学疗法、免疫疗法和中药治疗，而遗传病则被认为是不治之症，缺少有效的办法，对基因治疗还十分审慎。

1972年，美国生物学家弗里德曼（Theodore Friedmann）在《科学》（Science）上发表了题为《基因治疗能否用于人类遗传病？》的文章，开启人类基因治疗的讨论，并开始多种动物实验。

1979年，美国人克莱因（Martin Cline）率先在小鼠中成功转入了一个有活性的基因，研制出世界上第一只转基因小鼠。1980年，克莱因在没有获得任何机构批准的状况下开始在人体上进行实验，未获成功，并招致严厉惩罚。1989年美国才批准了安德森（William F. Anderson）对腺苷氢酶缺乏的患者进行基因治疗试验。虽然疗效不理想，但点燃了基因治疗的热情。

20世纪90年代中后期，伴随着人类基因组研究的迅猛发展，基因治疗也得到快速提升。1999年，美国男孩格尔辛格（Jesse Gelsinger）接受基因治疗失败，引发了人们对基因疗法的担忧和恐惧。

进入21世纪后，经过严格的审核，已经有一些基因治疗产品被批准上市。2017年，《新英格兰医学杂志》发表的针对β-地中海贫血症的治疗的成功无疑又为基因治疗领域增添了信心。

疾病、患者和医生构成了现代医疗的三要素，人体成为医生与疾病的战场，而每一次的胜利都伴随着科学技术的进步以及人类对疾病、健康和人类自身认识的提高。现代医疗模式已由生物医学模式转变为生物－心理－社会医学模式，健康观念已由“机体无病、自我感觉良好”转变为“身体上、精神上和社会适应上的完好状态”，疾病已由传染性疾病转变为心脏病、恶性肿瘤、脑血管病等非传染性疾病。

化学治疗战胜传染病菌的同时也伤害着人体，抗生素治疗杀死细菌也促生出抗药菌种，免疫治疗对许多病毒有效，但有不少病毒至今无法征服，外科手术取得了巨大的进步但仍存在专业的局限性。疾病“治疗革命”虽一再发生，但仍不断出现新的挑战，“精准”医疗仍在路上。