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影响世界的发明

Tags: 发明   知识产权      作者:MedSci 更新:2015-01-28

影响世界的发明

(摘自国家知识产权局)


创可贴的发明

埃尔•迪克森(Earle Dickson)

创可贴,日常生活中常用的一种外科用药,可方便、简捷地处理伤口。创可贴由埃尔•迪克森于1920年发明。

埃尔•迪克森在帮助妻子包扎伤口时,萌发了制作一种自助包扎伤口绷带想法。他考虑到,如果把纱布和绷带做在一起,就能用一只手包扎伤口。经过反复试验,他采用了一种粗硬纱布,在上面涂上胶,然后把另一条纱布折成纱布垫,放在绷带的中间,制作出第一款创可贴。

迪克森发明的创可贴由美国强生公司生产后投入市场,获得巨大成功。该发明于1926年获得美国专利(US1612267)。

胰岛素的发明

费里德里克•班廷(Frederick Banting)

直至20世纪初,糖尿病仍旧是严重威胁人类健康的顽症,当时糖尿病患者平均生存时间仅4.9年,糖尿病就意味着慢性死亡。费里德里克•班廷于1922年发现了胰岛素,改变了这一历史,拯救了成百上千万人的生命。

费里德里克•班廷,生理学家,1891年生于加拿大安大略省。1916年从医学院毕业后,班廷对糖尿病研究产生了兴趣。他与查尔斯•贝斯特在麦克劳德的实验室发现了胰岛素,并在柯利普的帮助下,获得可以用于临床治疗的胰岛素,于1923年10月获得美国专利(US1469994)。
用于发现了胰岛素,对糖尿病治疗做出了划时代的贡献,班廷与麦克劳德共获1923年诺贝尔医学和生理学奖。

维他命B1的发明

铃木梅太郎(Umetaro  Suzuki)

铃木梅太郎(1874-1943年),日本十大发明家之一。

铃木梅太郎,明治七年出生于日本本州岛静冈县,东京帝国大学农业技术系本科毕业后,继续攻读农业科学技术方面的研究生并于明治34年获得博士学位。后来又留学瑞士和德国,攻读有机化学。他回到日本作教授后发现有不少士兵患了脚气病,当时全国其他省份人员来到东京后也感染了脚气病,导致不少人死亡,政府作为应急预案急求解决方案。铃木梅太郎于是对致病原因进行了深入研究,通过提取米糠中的有效成分治疗脚气病,该有效成分就是今天所称的维他命B1,他成功地从米糠中分离出了维生素B1并获得专利(JP20785)。

肾上腺素的发明

高峰让吉(Jokichi Takamine)

激素,又称荷尔蒙,是一种对机体生理过程起重要调节作用的物质。19世纪50年代,人类就已经发现了激素的存在,但直到1901年化学家高峰让吉从牛的副肾中提取出肾上腺素,人类才第一次提取出纯激素。

高峰让吉,1854年生于日本高冈,早年在日本从事化学研究,曾在东京地区盖起了第一座过磷酸盐工厂,为日本的化学肥料工业打下了基础。1890年移居美国后,他从酿酒用的曲菌中提炼出淀粉酶,并申请了美国第一个微生物专利。高峰氏淀粉酶(Taka-diastase)除了用于酿造业外,还成为流行一时的口服消化药。

以淀粉酶的专利站稳脚步后,高峰让吉建立了自己的实验室。在上中启三的协助下,经过15622次实验,他终于提取出纯化的肾上腺素结晶体,并先后获得了美国和日本专利(JP4785)。

人造硝酸盐的发明

费里茨•哈伯(Fritz Haber)

在19世纪以前,农业上所需氮肥的来源主要来自有机物的副产品,如粪类、种子饼及绿肥。19世纪末化肥工业的出现和发展推动了农业生产的发展。随着世界人口增长对粮食的需求也日趋增大,再加上工业发展和军事上的迫切需要,使人工固氮在本世纪初成了世界性的重大研究课题。德国物理化学家费里茨•哈伯就是从事合成氨的工艺条件试验和理论研究的化学家之一。
在历经无数次失败后,哈伯在实验室采用600℃、200个大气压和用金属铁作催化剂的条件下,人工固氮成功,平衡后氨的浓度达到6%,首次取得突破。1908年哈伯获得了英国专利GB15490。1911在德国建成世界第一座日产30吨合成氨的工厂。人称这种合成氨方法为“哈伯-博施法”,这是具有世界意义的人工固氮技术的重大成就,是化工生产实现高温、高压、催化反应的第一个里程碑。

磁共振成像的发明

雷蒙•达曼迪安(Raymond Damadian)

雷蒙•达曼迪安1936年生于纽约州的森林山,是一位医学博士,专长于癌症研究,并且具有深厚的物理学功底。在1970年,他发现了在磁激条件下,核磁共振对健康细胞和癌症细胞原子核的影响是不同的,它们从高能状态返回平衡状态时,癌细胞原子核所用的时间要长的多。

雷蒙•达曼迪安(Raymond Damadian)于1972年3月17日提出了专利申请,并在1974年2月5日获得了美国第3789832号专利,将核磁共振用于医学临床检测,发明了磁共振成像技术(MRI),也称核磁共振成像技术。它利用核磁共振激发所选择的人体组织原子核处于高能状态,当高频电磁场去除后,其返回平衡状态时就会产生射频脉冲信号,用探测器检测这些信号,并将其输入计算机,经过处理转换,在屏幕上显示重建图像。雷蒙•达曼迪安的上述发明后来在他的美国专利4354499中又加以改进,并不断有后继专利。在1977年在他命名的“Indomitable”的设备中完成了第一幅人体全身磁共振成像。1978年他创立了FONAR公司,使他的发明市场化,生产磁共振扫描设备,并于八十所代初获美国国家食品管理局批准。

CT的发明

杰弗瑞•纽波达•亨斯费尔德(Godfrey Newbold Hounsfield)

1895年,德国物理学家W•K•伦琴在进行克鲁克斯管试验时发现了X射线(X-ray)。1913年,W•D•库利吉发明了真空X射线管,阴极发出的电子经高压加速后撞击靶面产生X射线。X射线具有很强的穿透力,使现代医学对健康和疾病诊断迈向无创伤、无侵犯的新时代。

英国人杰弗瑞•纽波达•亨斯费尔德(Godfrey Newbold Hounsfield)于1968年8月23日在英国申请了名称为“多角度测量X射线或γ射线吸收,透过情况和数据分析的方法和仪器”,即首次在专利申请中揭示了CT技术,专利号为GB1283915;并以此申请为优先权基础在美国申请了专利,于1973年12月11日授予美国专利权US3778614。这引起了科技界极大震动,被誉为自伦琴发现X射线后,放射诊断上最重大的成就。为此,G•N•亨斯费尔德与美国物理学家阿伦•考马克(Allan Cormack)共同获得1979年诺贝尔医学奖。后者从1957年开始从事这方面的研究,并于1963年发现人体不同组织对X射线的透过率有所不同,还提出了一些有关的计算公式,也为后来CT的应用提供了理论依据。

G•N•亨斯费尔德于1919年出生在英国Nottinghamshire,在农场长大,喜欢做科学实验。第二次世界大战期间,他从事雷达工作,随后上大学。1951年进入EMI电子公司工作,从事计算机领域研究。有一次在一个项目被证明是不可行的,使他有机会认真思考下一步应该研究什么,甚至在乡间散步时也在想这个问题,思路慢慢地清晰起来,要使计算机能识别模式,再通过这些模式能“读”数据和数字;要把这些模式识别和雷达原理结合起来,并建立有关计算方法。经过一段时间努力,他终于完成了一个发明构思,用X射线来多角度产生人体薄片层面透过数据,并用计算机对这些数据进行加工处理,以便最终重建立体图像,他及时将这一发明构思提出了上述的专利申请。

人工心脏的发明

罗伯特•考夫勒•贾维克(Robert Koffler Jarvik)

罗伯特•考夫勒•贾维克1946年5月11日在美国密歇根州出生,受家庭影响,从小就对机械和医学感兴趣。1976年在美国犹他州盐湖城犹他大学获得医学博士学位,专门从事医学、人工心脏方向的学习研究。设计研制了贾维克—7型人造心脏,开创了人造心脏移植的先河。贾维克提出上述名称的美国专利申请是于1977年12月9日,并于1979年12月13日批准为专利,专利号为US4173796。

世界各国越来越多机构和人员加入人工心脏装置的研究和开发,新技术和产品层出不穷。贾维克获得了博士学位后,仍留在犹他大学从事人工心脏装置研究、开发工作,也曾创办过商业公司以便推广人工心脏装置的运用。1987年,他离开了犹他大学,到纽约成立了贾维克研究所。借助于材料科学、工厂技术和控制技术的发展成果,以及研发的深化,他又发明了贾维克—2000型人工心脏装置。该装置只有象指姆大小,通过非常细的动力线与用螺钉安装在耳朵后面颅骨上硬币大小的发送器相连,电池包佩带在腰部。他们在继续开发、改进他的产品。对新产品,他说:“左心室辅助系统,与早期最大不同是自然心脏不用移走,而小的装置植入左心室提供泵的作用(即泵和电源植入心脏),降低了感染的风险。”


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