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2050科幻大成真:超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人,即將改變我們的世界
2050科幻大成真:超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人,即將改變我們的世界:(紐約時報暢銷書,2019年全新封面版)
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醫學之書(CKB0050)
The Medical Book: From Witch Doctors to Robot Surgeons, 250 Milestones in the History of Medicine

類別: 醫療保健
叢書系列:科學人文系列
作者:柯利弗德.皮寇弗
       Clifford A. Pickover
譯者:鄧子衿
出版社:時報文化
出版日期:2014年05月16日
定價:580 元
售價:458 元(約79折)
開本:16開/平裝/264頁
ISBN:9789571359526

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約西元前6500年
環鋸術
阿爾布卡西斯(Albucasis,西元936年?西元1013年)

神經科學家兼醫學史家芬格(Stanley Finger)寫道:「在大型文明出現之前,人們可能就認為腦具有高階的特殊功能。這個說法是有證據的,因為在一些新石器時代的遺址中,我們發現有些顱骨上有仔細切開或鑿開的洞。」不論用切、用鑿,這種在頭顱上開洞的環鋸術(trepanation)一度相當流行。史前時代,這些鑿下來骨頭可能打磨成護身符,以驅趕惡靈。動這種手術的動機還不清楚,有可能古代人想要藉此緩解嚴重的頭痛和癲癇,或是讓惡靈從頭中出來。病人是否有接受麻醉(以古柯葉或是酒精),也同樣不明。有趣的是,在法國一處西元6500年前在墳場中,120個頭顱中的三分之一有環鋸術後留下的洞。許多動過環鋸術的頭顱,洞口周圍的骨頭已經有癒合的跡象,顯示這些人在進行這種恐怖手術之後,通常可以活下來。中世紀以降,環鋸術通常用來減輕癲癇發作,或是治療骨折之類的頭部傷害。
世界各地都有人做環鋸術,包括非洲、哥倫布抵達前的中美洲,以及歐洲許多地方。光是在秘魯,就出土了一萬多個動過環鋸術的頭顱。在歐洲出土的頭顱上,鑿開的洞有數公分大小,也有大到切除半個頭顱。
阿爾布卡西斯是中世紀最偉大的伊斯蘭外科醫生,他利用鑽子執行環鋸術。他寫道:「只要確信腦膜沒有發生事情,就可以切開骨頭,就算無知膽小的醫生在想睡時都做得到。」不過,如果位於腦膜最外層的硬膜(dura)變黑了,「你就知道這個人氣數已盡了。」
最近有些奇特的人給自己動環鋸術,因為他們相信這樣有助於開悟。
參照條目:巫醫(約西元前一萬年)、治療癲癇(西元1857年)、現代腦外科(西元 1879年)


約西元前3000年
縫合術
蓋倫(Galen of Pergamon,西元129年?西元199年)
宰赫拉威(al-Zahrawi,西元936年?西元1013年)
李斯特(Joseph Lister,西元1827年?西元1912年)

外科醫生克卡普(John Kirkup)寫道:「在外科技術逐漸提升的時代,縫合傷口和其他精細的技術相較之下,很容易就被貶低為不重要的技術。事實上,在抗菌和無菌程序發展出來之前,縫合不良會造成許多悲劇。即使到今日,手術是否成功,仍視皮膚、腸胃、骨頭、肌腱和其他的組織能否迅速確實的癒合,不過到目前為止,依然無法保證切口能夠癒合,並且只留下看起來可接受的疤痕。」
現在的縫合術是用針線將傷口或是手術切口縫合起來,不過在歷史上出現過許多種其他的縫合方式,針通常是以金屬或是骨頭磨成,線則是蠶絲或羊腸線(能夠被身體分解與吸收)。有的時候,大型的螞蟻也用來夾緊傷口:當螞蟻的螯把開口咬合之後,就把螞蟻身體的部位切掉,只留下頭和咬緊的螯。古代埃及人利用亞麻布和動物的肌腱讓傷口緊合,而最早的縫合術可以追溯到公元前3000年。西元二世紀,希臘裔的羅馬醫師蓋倫使用動物材質的縫線,阿拉伯外科醫師宰赫拉威也是。英國外科醫師李斯特研究了消毒羊腸的方法。在1930年代,一家羊腸線大型製造商每天要用掉兩萬六千頭羊的腸。現在的縫線是由身體可吸收或不可吸收的聚合纖維製成,而且直接連接在沒有針眼的縫針上,這樣在縫合時能讓病人受的損傷減少。黏合液也能夠用來幫助傷口癒合。
縫針的寬度各有不同,可以用於不同的場合上,有的比人類的頭髮還要細。在19世紀,外科醫生通常還會燒灼傷口。這個過程很恐怖,但是病人因為縫針感染而死的機會會因而降低。
參照條目:愛德溫.史密斯外科手術手稿(約西元前1600年)、帕黑「理性的外科手術」(西元1545年)、組織移植(西元1597年)、消毒劑(西元1865年)、血管縫合術(西元1902年)、霍斯德的手術(西元1904年)、奈米醫學(西元1959年)、雷射(西元1960年)、內視鏡手術(西元1981年)


約西元前1500年
放血
蓋倫(Galen of Pergamon,西元129年?西元199年)
華盛頓(George Washington,西元1732年?西元1799年)
奧斯勒(William Osler,西元1849年?西元199年)

放血(bloodletting)是故意讓病人的血流出以治療或預防疾病,通常沒有效果,但也不會造成傷害。不過2000多年來,放血卻是最普遍的醫療方式之一。例如西元前1500年的埃及古墓中就有以水蛭進行放血的圖畫。放血也是分布很廣的醫療手段,古代美索布達米亞人、埃及人、希臘人、馬雅人、阿茲提克人和居住在印度大陸的人(見〈約西元前2000年/阿育吠陀醫學〉),都從事放血。古代伊斯蘭醫書作者建議放血,猶太人的《塔木德經》還建議每週每月適合放血的日子。
在希臘醫生蓋倫的時代之後,放血越來越流行。他贊同希波克拉底斯(Hippocrates)的看法:疾病是因為血液、黑膽汁、黃膽汁和黏液這四種體液之間失去平衡所造成。蓋倫依據病人年紀、天氣和症狀等,建議要放血的量,內容相當複雜。中世紀和文藝復興時代的歐洲,兼任外科醫生的理髮師熱心的從事放血,醫生也為任何想像得到的輕微病症患者放血,美國總統華盛頓就因為喉嚨感染而放血過度,加速了死亡。到了20世紀,放血依然持續,加拿大醫生奧斯勒在他1923年版的醫療教科書中就建議放血。
醫生通常使用柳葉刀、劃破器(內裝彈簧並且有多片刀刃)或水蛭來放血。放血依然盛行的原因可能是具有安慰劑效應,何況在這麼多年以前,能給予病人的治療方式十分有限。目前治療性放血應用極少,只有血鐵沉著症(hemochromatosis)患者血液中紅血球太多,會放血以降低血液中過高的鐵濃度。2010年,美國加州消費者保護機構禁止有執照的針灸師從事中國式的放血療程。
參照條目:醫師誓言(約西元前400年)、蓋倫的著作(西元190年)、理髮店旋轉燈(西元1210年)、水蛭療法(西元1825年)、安慰劑效應(西元1955年)


西元1563年
《論巫術》
威爾(Johann Weyer,西元1515年?西元1588年)

心理學家艾德勒寫道:「瘋狂有許多形式,我們都很熟悉那些侵擾個人的心理疾病:憂鬱、創傷後壓力症候群、恐懼症、強迫症、妄想症和精神變態等。不過有的時候,整個社會都瘋了。在中古世紀的世界,秩序逐漸崩毀??女巫遍地,而腦袋正常的人趕著去看她們的火刑。」
許多傑出的醫生研究那些被誣陷為女巫者的行為,來自荷蘭的威爾是其中一人,當時有女巫嫌疑的女性都遭受到拷打。有些科學史家把威爾稱為「精神病學之父」,可能過譽了,不過在他1563年的著作《論巫術、魔咒和毒藥》(De Praestigiis Daemonum et Incantationibus ac Venificiis)的一些章節中,的確以心理學的角度討論巫術中的瘋狂行為,他也反對一些對超自然力量和俗稱女巫活動的怪異信仰。更特別的是,威爾還批評了殘酷的女巫狩獵活動和基督教當局的迫害。他可能是第一個使用「心理疾病」(mentally ill)來描述有些被控行使巫術的怪異女性。
威爾並不否認惡魔的存在,他在《論巫術》的一些章節中甚至認為,有些魯莽或憂鬱的婦女在心理上容易成為惡魔的獵物。惡魔讓這些婦女想像自己加入了實際上沒有參加的瘋狂祭典。威爾相信,被指控行使巫術的婦女應該接受醫生的諮詢。醫學史家莫拉(George Mora)說:「從簡短的病史、他的發現報告與基本療法,可以知道他「預見」了現代精神治療的方式。他的療法包括藥物、身體治療、支持療法、提供建議等,以及在修道院中大規模歇斯底里發作時撤走大部分發作的修女。」一如所料,威爾因為他的精神療法而飽受批評,這本著作也納入天主教的禁書目錄中。
參照條目:釋放精神病患(西元1793年)、心理分析(西元1899年)、榮格的分析心理學(西元1933年)、認知行為療法(西元1963年)


西元1597年
組織移植
塔利亞科齊(Gaspare Tagliacozzi,西元1546年?西元1599年)
瑞瓦丁(Jacques-Louis Reverdin,西元1842年?西元1929年)
提爾許(Carl Thiersch,西元1822年?西元1895年)
梅達華(Sir Peter Brian Medawar,西元1915年?西元1987年)

西元1597年,義大利外科醫生塔利亞科齊寫道:「我們收集組織、重建組織,而且創造了臉部的完整器官,它的本質一如自然的器官,讓病人遠離毀壞厄運。這種作法不只是因為美觀,也能幫助臉部所損的人重建心靈。」他和之前的古代印度醫生一樣,研究做出人工鼻子,成為皮膚移植歷史中的重要里程碑。在移植手術中,會把其他組織移植取代因燒傷或創傷而失去的組織。塔利亞科齊從病人手臂上切出一小片皮膚,半邊保留在手臂上,半邊則縫在失去鼻子的部位,病人的手臂用帶子固定在臉上。過了一個多星期,臉上的傷口癒合了,這片皮膚便從手臂上切開,整形成鼻子的形狀。
1869年,瑞士外科醫生瑞瓦丁把完全切下來的小片皮膚當成「種子」,移植到其他失去皮膚的部位,這些小皮膚會逐漸生長擴大。1847年,德國外科醫生提爾許發表了一篇論文,描述利用非常薄的表皮(皮膚的最外層)和真皮(位於表皮和皮下組織之間)的皮膚移植方法。
英國外科醫生梅達華進行了一項先驅研究,顯示近親之間的皮膚移植比較容易成功,例如來自手足的皮膚就比來自遠親的容易成功。不過在1950年代早期,他把成鼠細胞注射到沒有血緣的小鼠胚胎中,這個胚胎長成出生後,能夠接受那隻成鼠的皮膚移植。藉由這個實驗,他發現改變胚胎的免疫系統,這樣捐出的組織就不會被當成外來物而受到排斥了。
參照條目:縫合術(約西元前3000年)、眼角膜移植(西元1905年)、蛆蟲療法 (西元1929年)、腎臟移植(西元1954年)、手的移植(西元1964年)、臉部移植(西元2005年)、長出新的器官(西元2006年)


西元1664年
腦神經系統的比對
威利斯(Thomas Willis,西元1621?西元1675年)

脊椎神經連到脊椎,腦神經(cranial nerves)則連到腦。人類有十二對腦神經,從顱骨穿出來。學生通常用口訣來記憶這些神經的名稱和順序,例如:嗅視動滑三外旋,顏聽舌迷副舌下。
下面是這十二條腦神經與其負責的一些功能。一、嗅神經(來自鼻子的嗅覺);二、視神經(來自眼睛的視覺);三、動眼神經(控制眼睛運動);四、滑車神經(控制眼球運動);五、三叉神經(面部感覺,控制咀嚼肌肉);六、外旋神經(控制眼球運動);七、顏面神經(舌頭前端的味覺,控制面部與頸部的肌肉);八、聽覺神經(聽覺和平衡);九、舌喉神經(舌頭後端的味覺,控制頸部肌肉);十、迷走神經(控制心臟、肺臟、小腸、咽喉和其他器官);十一、副神經(控制頸部肌肉);十二、舌下神經(控制舌頭)。
1664年,英國醫生威利斯出版了《腦部構造》(Cerebri Anatome)這本描述腦部的巨著,其中對於腦神經的分類沿用了一百多年,關於前六對神經的描述和現代的認識完全相同。威利斯將大腦基部的神經和血管都切斷,好讓腦部可以倒著,以仔細研究這些神經。他對於大腦研究的執著是因為他想要藉由研究大腦以了解靈魂。人類大腦皮質和動物有很大的差異,威利斯因此認為,大腦是人類「理性靈魂」的所在之處。他也提出理論,認為人腦比較高階的功能是從大腦皮質上的腦迴產生出來的。
參照條目:腦脊髓液(西元1764年)、小腦的功能(西元1809年)、貝馬二氏準則(西元1811年)、大腦功能分區(西元1861年)、神經元學說(西元1891年)、找尋靈魂(西元1907年)、電子耳植入術(西元1977年)、臉部移植(西元2005年)


西元1761年
癌症病因
拉馬齊尼(Bernardino Ramazzini,西元1633年?西元1714年)
希爾(John Hill,西元1707年?西元1775年)
波特(Sir Percivall Pott,西元1714年?西元1788年)
瓦爾代爾-哈茲(Heinrich Wihlelm Gottfried von Waldeyer-Hartz,西元1836年?西元1921年)
山極勝三郎(西元1863年?西元1930年)

記者布魯姆(John Bloom)寫道:「如果把身體裡的細胞描述成伯拉圖理想國那般和諧,每個細胞都各司其職,那麼癌細胞就是打算發動政變的游擊隊員。」癌症是一群疾病的總稱,病因是有些細胞的生長失去控制,有的時候這些細胞還會轉移到身體其他部位,這是細胞中的遺傳物質失常所造成的,原因則有很多,包括致癌物(例如菸、陽光或病毒),或是DNA複製時隨機發生的錯誤。
最早可能是癌症的病例記錄,見於公元前1600的埃及草紙書(見〈約西元前1600年/愛德溫.史密斯外科手術手稿〉),其中記錄了8個乳癌病例,當時的人用火椎這種熱的器具來燒灼腫瘤。
1713年,義大利的醫生拉馬齊尼提出報告,指出和已婚婦女相較,修女幾乎不會罹患子宮頸癌,因此他推論性交可能會提高癌症風險。英國醫生希爾則率先發表論文指出,使用鼻菸和鼻咽癌有關連,因為他驚訝地發現,他的這些病人都有吸鼻菸的習慣,同時更進一步推論環境中的物質可能會造成癌症。1775年,另一位英國醫生波特則把清煙囪工人的高陰囊癌發生率歸因於接觸到煤煙,他甚至記錄到一位年輕的學徒也得到了癌症。最後到了1915年,日本人山極勝三郎把焦油持續塗在兔子的皮膚上,的確引發了癌症。
值得一提的是在1860年代,德國解剖學家瓦爾代爾-哈茲把各種癌細胞分類,還指出癌症是從一個細胞開始的,並且會經由血液和淋巴系統擴散。現在我們知道腫瘤抑制基因通常能抑制失控的細胞分裂,而在癌症中,這類基因通常因為遺傳變異而失去了活性。
參照條目:愛德溫.史密斯外科手術手稿(約西元前1600年)、淋巴系統(西元1652年)、細胞分裂(西元1855年)、發現病毒(西元1892年)、放射療法(西元1903年)、子宮頸抹片檢查(西元1928年)、癌症化療(西元1946年)、乳房攝影(西元1949年)、海拉細胞(西元1951年)、抽菸與癌症(西元1951年)、DNA結構(西元1953年)、致癌基因(西元1976年)、表觀遺傳學(西元1983年)及端粒?(西元1984年)


西元1862年
疾病的「菌源說」
瓦羅(Marcus Terentius Varro,西元前116年?西元前27年)
巴斯德(Louis Pasteur,西元1822年?西元1895年)

對現代人來說,細菌會引起疾病是天經地義的事情。我們在飲用水中加氯消毒,塗抹含有抗生素的軟膏,也希望醫生能夠洗手。我們很幸運,有法國化學家兼微生物學家巴斯德從事了先驅實驗,找出了疾病的起因以及預防的方式。他的實驗支持了「菌源說」(germ theory):許多疾病是由微生物引起的。
巴斯德在1862年的一個著名的實驗中,示範了在營養肉湯出現的細菌並非自然發生(spontaneous generation,意指生物通常可以來自於沒有生命的物質)。例如燒瓶的瓶頸如果彎曲、細長又曲折,使得灰塵、孢子和其他的顆粒幾乎不可能進入瓶中的肉湯,那麼瓶子中就不會有生物長出來。只有瓶頸破了以後,其中的肉湯才會有生物長出來。如果自然發生學說是正確的,那麼曲頸瓶中的肉湯最後會受到感染,因為細菌會自然出現。
在巴斯德的職業生涯中,研究過葡萄酒的發酵,還有羊和蠶的疾病。他發明了狂犬病的疫苗接種方式,也發明了巴式殺菌法(pasteurization),這是以特定溫度加熱飲品一段時間,能夠削弱食物中細菌的生長。他的炭疽病(anthrax)研究結果指出,把受感染動物的血液稀釋到其中含有的細菌非常稀少,然後放入培養基中培養,其中的細菌就會繁殖,再注射到動物體中,依然會讓動物死亡。
巴斯德當然不是第一個認為看不到的生物會引起疾病的人。遠在公元前36年,羅馬學者瓦羅就曾經公開警告住在沼澤邊的人們:「沼澤裡有肉眼看不見的微小生物繁衍著,它們會經由嘴巴和鼻子進入身體,引起嚴重的疾病。」不過巴斯德對於微生物引起疾病的實驗,涵蓋範圍廣闊,革新了醫學與公共衛生。
參照條目:《微物圖誌》(西元1665年)、潘努姆的「法羅群島上的麻疹」(西元1846年)、塞麥爾維斯的洗手建議(西元1847年)、布洛德街抽水幫浦的把手(西元1854年)、細胞分裂(西元1855年)、消毒劑(西元1865年)及水中加氯(西元1910年)


西元1892年
發現病毒
貝傑林克(Martinus Willem Beijerinck,西元1851年?西元1931年)
伊凡諾夫斯基(Dmitri Iosifovich Ivanovsky,西元1864年?西元1920年)

科學記者艾德勒(Robert Adler)寫道:「狂犬病、天花、黃熱病、登革熱、小兒麻痺症、流行性感冒、愛滋病??這份(由病毒引起的疾病)名單,看起來就好像是記錄人類苦難的清冊??當年破解病毒奧秘的科學家名符其實的是在暗中摸索,想要了解他們看不到的事物??。許多年前,病毒這種東西甚至是無法想像到的。」
病毒位於生物和無生物之間的奇特疆域中。病毒缺乏自行繁殖所需要的所有分子機具,不過當病毒感染了動物、植物、真菌或是細菌時,他們可以劫持宿主細胞,然後複製出許多新的病毒。有些病毒還會誘使宿主細胞進入複製失控的狀態,進而造成癌症。現在我們知道,大部分的病毒都非常小,平均大小只有細菌的百分之一,使用光學顯微鏡無法觀察到。病毒顆粒由遺傳物質(DNA或RNA)以及包圍在外的蛋白質外套組成,有些病毒具有脂質(一種小的有機分子)外套膜,這是它們離開宿主細胞時所帶上的。
1892年,俄羅斯的生物學家伊凡諾夫斯基嘗試了解菸草鑲嵌疾病的起因,這種疾病會摧毀菸草的葉片,他跨出了病毒早期研究的重要一步。他將染病的葉子磨碎榨汁,再用能夠擋住所有細菌的細磁過濾器過濾榨出的汁液,但是他非常驚訝地發現,這樣濾出的汁液依然能夠感染其他菸草。不過伊凡諾夫斯並不知道真正的病因是病毒,而認為是毒素或是細菌孢子引發疾病的。1898年,荷蘭的生物學家貝傑林克進行了類似的實驗,他則認為這種新的致病媒介是液態的,稱之為「可溶性活病原」(soluble living germ)。後來的科學家能夠在含有天竺鼠角膜組織、碎雞腎、受精雞蛋的培養基中培養病毒。要到1930年代有了電子顯微鏡之後,人類才首次看到病毒。
參照條目:生物武器(西元1346年)、癌症病因(西元1761年)、尋常性感冒(西元1914年)、子宮頸抹片檢查(西元1928年)、史丹利的病毒結晶(西元1935年)、海拉細胞(西元1951年)、放射性免疫測定法(西元1959年)、反轉錄?和愛滋病(西元1970年)及致癌基因(西元1976年)