本文作者:菲利普医生(知乎ID)没有了辅助检查,医生还会看病吗?其实,这个问题如果换一种问法,可以理解成:科技进步是如何帮助解决医疗上的重大问题的?作为医学从业者,我们所学到的很多医学知识、使用的医疗技能,都是历史上科技进步带来的,这是其他自然科学学科与医学深度交叉融合的成果。比如X线是物理学家伦琴发明的;CT的理论是数学家阿兰?科马克提出的;致病微生物的发现靠的是光学科学家兼著名制镜师列文虎克发明的显微镜;沃森克里克发现DNA双螺旋结构也是在晶体物理学家罗莎琳德?富兰克林的X线衍射照片基础上推算的,凡此种种,不胜枚举。医学是科学的一个重要分支,只要是科学研究就要讲求实证。在众多实证中,视觉证据最直观的,正所谓英语中的「seeingisbelieving」,也就是汉语中的「眼见为实」。在这篇文章里,我将从浩瀚的医学史中切割一个视觉科技发展的纵剖面,为大家展现学科交叉对医学进步的推动意义,希望有助于大家管窥学科交叉的魅力。肉眼时代唯心主义与唯物主义的分野无论是西方的希波克拉底时代还是东方的神农氏-黄帝时代,东西方先民都开始了用肉眼观察人体与自然,并用联想和类比、归纳的方法寻找生理与病理、疾病与健康、人体与自然之间的关系。虽然东西方最初的医学理论与实践都还非常原始,但他们都各自开启了以观察事实为依据寻找疾病原因与治疗方法,而非归因于鬼神的全新时代。也正是因为这一方法论的革新,医生逐步取代巫医,医学成为一门学科体系。这是人类在认识健康与疾病关系的历史上客观唯心主义与朴素唯物主义的分界点。肉眼时代,受限于基础科学的发展水平,古典时代的医学家只能通过外在的肉眼观察去联想人体的构成元素,以及不同元素之间的关系,得出生理与病理的内在逻辑。所以希波克拉底通过病人口/鼻/尿道等自然腔道流出的体液(黄胆汁/黑胆汁/血液/粘液),提出了四体液学说——胆汁质、粘液质、热血质和黑胆质。中国古代医学家则通过对自然元素的分析,将自然元素联想映射到人体,提出木火土金水五行学说。这些学说固然具有划时代的意义,然而肉眼毕竟有分辨力的极限,古代医学家们根本无法认识到细胞、染色体、基因、细菌、螺旋体甚至病毒的存在。所以在面对肿瘤、遗传病、感染、传染性疾病时根本无从下手。甚至,在医学的肉眼观察层面,也受限于东西方伦理和宗教的桎梏,解剖学也一度泥足深陷。等待早期的人体解剖学实践者们,要么在战伤的巨大伤口截面上小心窥探器官构造不敢越「亵渎尸体」的雷池半步,要么偷偷摸摸搞尸体解剖喜提宗教迫害+绞刑架套餐。所以西方早期解剖学著作大多基于动物解剖,也就无怪乎亚里士多德连心脏有几个腔室都搞错,盖伦基于解剖动物的经验认为人的下颌骨是两片。在错误的解剖学知识指导下,人类早期手术实践往往错误百出。比如整个结扎或切除腹股沟疝囊导致肠梗阻或者肠破裂要了病人的命这种事情就几乎史不绝书。随着黑死病把教会势力拉下神坛,文艺复兴的浪潮之下,人体解剖学进步神速。这一时期,我们所熟知的达芬奇、维萨里、哈维这些人体解剖学祖师爷纷纷登场,终于把人体结构给整明白了。同时随着绘画越发追求写实主义,这一时期的解剖学绘图质量也迎来了一波大爆发。达芬奇绘制的手部解剖图像(图源:royalcollectiontrust)虽然基于正确的解剖学知识,外科医生终于开展了大量科学的外科手术,但长期以来术后感染、产褥热(一种产科感染,产妇分娩时因细菌污染引发严重的致命性全身感染)都困扰着西方的医生们。此外,时不时发生的瘟疫大流行也困扰着全人类。要发现这些感染和瘟疫的内在原因,还要仰仗光学技术对医学的重要推动。得益于文艺复兴时代因为钟表制造行业的发展带来的金属冶炼、精细金属加工工艺进步,甚至包括建筑业、艺术创造的需求而勃发的玻璃加工工艺,人类突破肉眼凡胎限制的重大变革已经在孕育之中。整个肉眼时代,科技尚未深度介入医学的进步,但正是因为唯物主义对实证的要求,种下了最新科技推动医学发展的种子。显微时代从跳蚤镜到病理切片11年前,iPhone4横空出世。当乔帮主第一次将其惊艳的屏幕展示给世人的时候,一个新的时代已经拉开了帷幕——视网膜屏(Retina)。所谓「视网膜屏」就是将屏幕像素点做到足够小,让人的肉眼无法分辨出单独的像素。这需要在一英寸的长度上排布个像素点,所以每个像素点的边长仅有约78μm,超出了人眼分辨力极限的约μm。大多数人体细胞直径只有10~30μm,细菌更是小到只有几微米甚至不1μm,病毒更是小到纳米级别。人类发现这些小小害人精的故事,还得从16世纪末的跳蚤镜说起。文艺复兴时代,金属冶炼和玻璃制造工艺突飞猛进,钟表制造和眼镜成为欧洲附加值最高的手工业门类。当然了,欧洲君主们跟亲戚掐架的时候钟表匠也会临时或者永久性转行成为枪炮匠人。工业基础为显微镜的诞生铺平了道路。年代,两个荷兰眼镜工匠ZacchariasJanssen和HansJanssen(没错,这是爷俩)开始尝试用镜片搞点创新性的东西。他们发现把不同曲率的凸透镜和凹透镜组合起来能将微小事物放大很多倍,比当时常用的单片式放大镜放大倍率高得多。于是他们尝试把一组镜片放到圆形木管里,一项重要的发现就诞生了——能将事物放大9倍的仪器。Janssen父子发明的显微镜为了维持观察物体和镜片间的距离恒定以及使用的便捷,他们为木筒装上了支架和光源,终于具备了台视显微镜的雏形。图源:dkfindout.
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