温度计
1592年,伽利略利用空气热胀冷缩的性质,制造了一个空气温度计。
他将一根细长的玻璃管,一端拉制成鸡蛋一样大小的空心玻璃球,一端敞口,并且事先在玻璃管内装一些带颜色的水,然后将开口一端倒插入一只装有水的瓶子里。当外界温度升高时,玻璃球内的空气受热膨胀,玻璃管里的水位就会下降;当外界温度降低时,玻璃球内的空气就要收缩,而玻璃管中的水位就会上升。伽利略在玻璃管上标上刻度,就可以利用它测量气温了。
意大利托斯卡纳的大公斐迪南对液体温度计的发展起了很大的推动作用。
为了使温度计不受大气压力的影响,斐迪南用各种不同的液体进行试验,发现酒精在受热以后,体积的变化比较显著。1654年,斐迪南制出了世界上第一支酒精温度计。斐迪南往一端带有空心玻璃球的管里注入适量带颜色的酒精,再把玻璃球加热,用酒精赶跑玻璃管中的空气,然后将螺旋状的玻璃管密封,并在玻璃管上标上刻度。于是,第一个不受大气压力影响的真正的温度计就这样诞生了。
酒精温度计构造简单,制作方便,准确度高,一经问世就得到了广泛应用。今天,我们在家庭中通常用的温度计都是酒精温度计。
华伦海特是德籍荷兰物理学家,他发明了水银温度计,并且是华氏温标的确立者。
由于酒精温度计受酒精沸点的限制而不适于较高温度的测量,1714年,华伦海特用水银代替酒精,从而取得了关键性的进展。他发现了一种纯化水银的方法,解决了以前由于水银中常混有氧化物,使水银容易附着于玻璃管壁上,影响准确读取刻度的难题。于是,第一个真正精确的温度计诞生了。1724年,华伦海特所做的关于温度计的报告,使其得到迅速推广。目前,英国、美国、加拿大、南非等国仍在使用华氏温度计,而我们量体温时用的也是水银温度计。
血压计
人们测量血压最先是在动物身上做试验的,英国医生哈尔斯可以说是研制血压计的第一人。1733年,哈尔斯把自己家里饲养的一匹最心爱的高头大马作为测试血压的对象。他将一根2.7米长的玻璃管与一根铜管的一端相连接,接着,他又将铜管的另一端插入马颈部的动脉血管内,然后使玻璃管竖直,让血顺着玻璃管上升,这样测得马的血压为2.1米高。哈尔斯注意到,随着心脏的跳动,血柱上升和下降5~10厘米。但是很明显,这样测量血压既不安全,也不方便,而且对血管的破坏非常严重,根本不适宜用于人类。
1854年,德国一位生理学家提出了可以通过体外测量阻止血流压力来代替直接从血管内测量血压的观点,并据此设计出了一种带杠杆的测量血压装置,但是这种装置相当笨重,而且使用起来也很不方便。
1896年,意大利物理学家里瓦罗基在哈尔斯测量马血压的试验基础上,又进行了深入的分析与研究,经过大胆的试验,终于改制成了一种不破坏血管的血压计——裹臂式血压计。这种血压计由袖带、压力表和气球三个部分构成。袖带是一条可以环绕在手臂上、且能充气的长方形橡皮袋,它一端是接在打气橡皮球上的,另一端则是接到水银测压器或其他测压器装置上的。
测量血压时,将橡皮袋环绕于上臂,然后将空气徐徐打入橡皮袋,压力升高到一定程度时,动脉血管被压扁,造成血液流动停止。然后,慢慢放气。当袖带压力低于心脏收缩排出血液产生的动脉压时,血液便开始恢复流动,用听诊器可听到脉搏跳动,此时水银柱显示出来的压力即为收缩压;当压力继续减少,直到不阻碍心脏舒张状态的血液畅通时,测得的数值即为舒张压。
显然,里瓦罗基的血压计要比哈尔斯测量血压的方法科学、安全得多,因此被世界各国的医生们所广泛采用,成为了重要的血压诊断工具。
1905年,俄国人尼古拉·科罗特科夫对裹臂式血压计稍作改进,使其不用听诊,只用触诊法即可准确测定人的血压。
现在,随着医学知识的普及,血压计早已不再是医院的专用器械了,许多家庭也开始选购并使用血压计。其中电子血压计便是一种非常适合家庭使用的新型血压计,它操作简单,为很多疾病的预防和控制提供了很好的帮助。
阿司匹林
早在公元前400多年的古希腊,被尊为“西方医学之父”的希波克拉底就曾提出用柳树皮的浸泡液来缓解产妇的阵痛。1758年,英国神父爱德华·斯通无意间扯了一片白柳树皮咀嚼起来。出乎意料的是他的关节痛和发热都减轻了。他用同样的方法对50名病人进行治疗,发现这种汁液对治疗发烧非常有效。他把实验结果报告给了英国皇家协会,但却没有得到足够的重视。后来经研究发现,这种汁液中的有效成分是水杨酸。
19世纪20年代,一位瑞士科学家从一种植物的叶子内提取出了水杨酸。不过,它虽然有镇痛解热的功效,但对食管和胃部有强烈的腐蚀作用,只有那些疼痛很剧烈的人才服用它。1853年,法国化学家夏尔·弗雷德里克·热拉尔将从另一种植物绣线菊中提炼出来的水杨酸与乙酸和乙酰结合起来,解决了这个问题,但他还没有来得及对这种合成药物进行进一步的验证,就去世了。
德国拜耳制药公司的化学家霍夫曼,在前人探索开拓的基础上,1895年他研制出了一种经过结构转换的水杨酸的类似物,该物品与其他水杨酸药品相比,副作用要小得多。霍夫曼和同事海因里希·德雷泽一起对这种药进行了大量试验。在对这种物品命名的过程中,他们认为应该在药名中反映它与绣线菊的关系——于是,阿司匹林(Aspirin)就诞生了:A代表了乙酰,spir是绣线菊(spiraea)的前四个字母,in则是拜耳公司特有的、在每一种药名上加的后缀。大写A字当头的阿司匹林成了拜耳公司100多年历史上最大的骄傲和对世界最大的贡献。
1899年3月6日,霍夫曼所在的拜耳公司向柏林皇家机构申报了这一专利。3年之后,这种新药的第一粒片剂诞生了,1903年4月,拜耳公司进入美国市场,并最终在美国扎下了根。
阿司匹林一问世,就立即成为治疗感冒、头痛、发烧、风湿病和缓解、治疗关节及其他部位疼痛的最畅销的止痛药,而且1969年7月,阿司匹林还随宇航员阿姆斯特朗登上月球,以治疗宇航员们的头痛和肌肉痛。
霍夫曼和当时的拜耳公司肯定没有料想到:100多年来,无数新药在风靡一时后又消失得无影无踪,而这种价格低廉、毫不起眼的白色小药片却能够久盛不衰。据有关资料统计,目前全世界每年消耗的阿司匹林达5万吨,约600亿片。仅美国和英国,一年就消耗1.1万吨。
青霉素
19世纪下半叶,法国人帕斯特发现有些细菌虽然能置人或动物于死地,却很容易被其他的细菌所抑制或消灭,这种现象就是生物学和医学上通常说的“抵抗作用”。据此人们自然想到,如果能将对人体无害而对病源菌有抵抗作用的细菌引入体内,不就可以防治病菌感染了吗?
20世纪30年代,德国研究人员发现了一种重要的杀菌药物——磺胺类药物。但人们逐渐发现,磺胺类药物只对少数几种疾病有较好的效果。而且,对于许多病人还会产生严重的副作用。于是人们愈来愈强烈期盼着一种有效而无害的杀菌剂的问世。
1928年,英国细菌学家亚历山大·弗莱明从青霉菌的原液里发现了青霉素。