2020年的寒冷初冬,口罩再一次成為這個國家的主角,這個小小的簡單商品變成了災(zāi)難中人們爭搶的必需品,那么,口罩有著怎樣的歷史?它又是如何影響人類呼吸防護進化的?
人類對呼吸系統(tǒng)保護的歷史可以追溯到古羅馬時代,公元一世紀(jì),哲學(xué)家和博物學(xué)家普林尼(Pliny,公元23—79年),他利用松散的動物膀胱皮膚捂住鼻子來過濾粉塵,以免在粉碎朱砂時被吸入這種有毒的汞硫化物。
中世紀(jì)的西方醫(yī)學(xué)界認為霍亂、黑死病等傳染病都是由空氣中的“瘴氣”產(chǎn)生的,所以為了抵御“瘴氣”,當(dāng)時的一些醫(yī)生在診斷呼吸疾病的時候都會戴一個鳥嘴面具,這些面罩里會放置一些香料和草藥;盡管不懂其中原理,但的確從一定程度上阻斷疾病傳播;
16世紀(jì)的佛羅倫薩,著名畫家、博物學(xué)家——達·芬奇在為其領(lǐng)主提供咨詢的時候,提出使用織布浸水捂在臉上,可以防止煙霧等有毒化學(xué)品對呼吸系統(tǒng)的傷害,這種超前的方法至今寫在防火逃生指南中;
在中國元代,宮廷皇帝進餐時,為了避免那些侍奉皇帝飲食的人所發(fā)出的氣息觸及食物,侍者口與鼻一律都要蒙上蠶絲與黃金線織成的絲巾;
《馬可·波羅游記》里記載:“在元朝宮殿里,獻食的人,皆用絹布蒙口鼻,俾其氣息,不觸飲食之物?!倍@樣蒙口鼻的絹布,也就是最原始的口罩。
簡單總結(jié)一下,在近代以前,人們對于呼吸防護的認識依然處于樸素的階段,而之后改變這一切的是科學(xué)的進步。
1827年,蘇格蘭科學(xué)家羅伯特·布朗發(fā)現(xiàn)了“布朗運動”,認為快速移動的氣體分子發(fā)生碰撞會導(dǎo)致極小顆粒的隨機彈跳運動,從理論上研究了口罩對于粉塵的防護作用。
1849年,美國人劉易斯·哈斯萊特發(fā)明了“肺保護器”,該保護器本質(zhì)上是一個繁瑣的呼吸面具,它裝有兩個拍板閥門,使用羊毛過濾器來防塵,他在1849年申請了一項美國專利,專利號為6529,至今在美國的檔案館還能查閱到這項專利。
1861年,法國微生物學(xué)家巴斯德通過著名的鵝頸瓶實驗,證明空氣中存在會使物質(zhì)腐敗的微生物,這是一個重要轉(zhuǎn)折,因為人們第一次認識到空氣中除了化學(xué)毒物之外還有生物細菌,而這也為之后的細菌防護型口罩的發(fā)明和應(yīng)用打下了理論基礎(chǔ)。
1876年,醫(yī)學(xué)界創(chuàng)立了無菌外科,即所有手術(shù)的機械、手術(shù)服、手術(shù)帽、橡膠手套都必須嚴(yán)格消毒,但這時候醫(yī)學(xué)界還沒有對手術(shù)醫(yī)生的口腔進行防護。
同年,德國科學(xué)家羅伯特·科赫成功分離出了炭疽菌,提出微生物領(lǐng)域著名的科赫法則,該法則清晰明了地描述了如何確定特定微生物和疾病之間的關(guān)系,具體內(nèi)容分為4條——
1.在每一病例中都出現(xiàn)相同的某種微生物,且在健康者體內(nèi)不存在;
2.要從宿主分離出這樣的微生物能夠在培養(yǎng)基中得到提純培養(yǎng);
3.用這種微生物的提純培養(yǎng)物接種健康而敏感的宿主,同樣的疾病會重復(fù)發(fā)生;
4.從試驗發(fā)病的宿主中能再度分離培養(yǎng)出這種微生物來。
口罩在流感肆虐期間變成了全民用品,為了對抗疫情,各國的人們都被強制性要求戴口罩,特別是紅十字會和其他醫(yī)護人員,在那個年代,照片已經(jīng)誕生,我們今天依然能從眾多黑白歷史照片中看到當(dāng)時人類戴著口罩對抗流感的身影。
1897年,德國微生物學(xué)家弗魯格通過實驗證明,醫(yī)護人員在手術(shù)中對著創(chuàng)口交談的行為可能引起傷口感染發(fā)炎,弗魯格的具體表述是“從外科醫(yī)生咽部和齲齒中可以培養(yǎng)出金黃色葡萄球菌和鏈球菌,講話時唾液內(nèi)的細菌會污染傷口”。
以此為基礎(chǔ),德國外科醫(yī)學(xué)家米庫里茲在同年提出:醫(yī)務(wù)人員施行手術(shù)時,應(yīng)戴上可遮住口鼻的消毒紗布口罩,這樣的口罩被稱為“米庫里茲氏口罩”(Mikulicz′s mask),這是現(xiàn)代意義上有記載的首款醫(yī)用口罩,自此以后“戴口罩”成了醫(yī)護人員的標(biāo)準(zhǔn)形象。
當(dāng)然開始的口罩還非常簡陋,只是用一層或幾層紗布簡單地把臉部緊湊地纏繞起來,其便捷性和舒適性與真正的現(xiàn)代口罩差距巨大。
1899年,英國的一位外科醫(yī)生改進了設(shè)計——他將紗布剪成長方形,在紗布之間架起一個框形的細鐵絲支架,讓紗布與口鼻之間留有一定的間隙空間,解決了口罩呼吸不暢的弱點。
隨后一位法國外科醫(yī)生保羅·伯蒂做了一種6層紗布的口罩,縫在手術(shù)衣的衣領(lǐng)上,用時只要將衣領(lǐng)翻上就行了,隨后他改進了設(shè)計——用一個環(huán)形帶子連接紗布掛在耳朵或者后腦勺上。
于是,現(xiàn)代口罩的形狀便從此誕生了!
以上關(guān)于口罩的歷史中,主要講了西方世界的貢獻,而在真實的歷史里,一位華人的貢獻值得被銘記:
他叫伍連德,一個大多數(shù)中國人都不熟悉的名字,而他卻在20世紀(jì)初為中國的防疫事業(yè)做出了不可磨滅的貢獻。
祖籍廣州的伍連德1879年出生于英屬檳榔嶼,今天馬來西亞北部的一個小島,他年幼聰明,17歲獲得了女皇獎學(xué)金赴劍橋大學(xué)的意曼紐學(xué)院就讀細菌學(xué)。
1903年,年僅24歲的他在劍橋大學(xué)獲得博士學(xué)位。1907年,伍連德受當(dāng)時清政府直隸總督袁世凱聘請,擔(dān)任天津陸軍軍醫(yī)學(xué)堂副監(jiān)督(相當(dāng)于副校長)。
1910年,清王朝最后一年,哈爾濱暴發(fā)了一場極其嚴(yán)重的烈性傳染病,當(dāng)時的伍連德臨危受命,擔(dān)任“東三省防疫全權(quán)總醫(yī)官”,這個頭銜看起來很大,但實際上跟隨他從天津去的只有陸軍軍醫(yī)學(xué)堂的一位教員和學(xué)生。他到東北后用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尼t(yī)學(xué)方法展開調(diào)研,首先是解剖尸體,這在彼時的中國還是禁忌,他不得不秘密進行,經(jīng)過解剖和調(diào)研,他判斷這次烈性傳染病為“肺鼠疫”,是比普通鼠疫更嚴(yán)重的一種烈性傳染病。
于是在他的隔離建議下,東北多條鐵路、公路被切斷,他開始組織在疫區(qū)進行嚴(yán)格隔離,并且費了極大精力說服人們同意焚燒尸體。在此期間,為阻擋鼠疫的飛沫傳播,他發(fā)明了一種用兩層紗布制作的口罩,被稱之為“伍氏口罩”。這種口罩制作簡單,材料易獲得,制作成本只需要國幣兩分半。在1911年4月的“萬國鼠疫研究會”上,“伍氏口罩”被各國專家稱贊——“伍連德發(fā)明之面具,式樣簡單,制造費輕,但服之效力,亦頗佳善”。
在伍連德的努力下,不到4個月,哈爾濱傅家甸疫區(qū)的疫情就迅速被控制,死亡人數(shù)下降為0,這是中國歷史上為數(shù)不多的大規(guī)??刂屏倚詡魅静 ?/p>
而在接下來1919年東北霍亂、1932年上海霍亂防疫戰(zhàn)中,伍連德也發(fā)揮了極其重要的領(lǐng)導(dǎo)作用,上?;魜y中方死亡率是7.4%,而租界中的外國人病死率是30%。
在1921年9月北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院開辦儀式上,伍連德受邀作了題為《論肺鼠疫》的專題學(xué)術(shù)報告。
由于在鼠疫研究特別是發(fā)現(xiàn)旱獺在鼠疫傳播中的作用,伍連德在1935年被諾貝爾醫(yī)學(xué)獎提名為候選人,這是華人在那個年代離諾貝爾獎最近的一次。
真正讓口罩從外科醫(yī)學(xué)器械走向大眾的標(biāo)志性時間,是一戰(zhàn)時期的西班牙大流感。
1918年3月11日,這場奪命世紀(jì)大流感在美國堪薩斯州的芬斯頓軍營暴發(fā),通過戰(zhàn)爭流傳到歐洲一戰(zhàn)戰(zhàn)場,隨后席卷全球,感染了全球超過30%的人口,在那個抗生素還沒有誕生的年代,造成了5000萬~1億人死亡。
這個數(shù)字比一戰(zhàn)和二戰(zhàn)總戰(zhàn)爭死亡人數(shù)還要多,是世界上死亡最多的傳染病事件之一。
西班牙并非死亡人數(shù)最多的國家,但當(dāng)時歐洲國家都在戰(zhàn)爭狀態(tài),大部分國家都封鎖了疫情的消息,而西班牙則是一戰(zhàn)的中立國,允許媒體對大流感進行報道,因此這次流感就在歷史上被稱之為“西班牙流感”。
口罩在流感肆虐期間變成了全民用品,為了對抗疫情,各國的人們都被強制性要求戴口罩,特別是紅十字會和其他醫(yī)護人員,在那個年代,照片已經(jīng)誕生,我們今天依然能從眾多黑白歷史照片中看到當(dāng)時人類戴著口罩對抗流感的身影。
除了口罩的全民普及,一戰(zhàn)還催生了防毒面具的誕生,第一次世界大戰(zhàn)中,殘忍的德軍在 1915 年 4 月的伊普雷戰(zhàn)役中使用了氯氣作為武器襲擊了英法聯(lián)軍,造成 5000多名士兵中毒死亡。英法聯(lián)軍發(fā)現(xiàn)和其他野生動物紛紛死去相比,野豬竟然奇跡般地躲過了氯氣的襲擊。隨后科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),原來野豬受到氯氣的刺激之后會本能地拱地,將鼻子埋入疏松的泥土中,泥土過濾了毒氣,受此啟發(fā),軍方研制出了防毒面具,采用豬嘴的外形,將活性炭等疏松物質(zhì)置入面具中用來吸附毒氣。
在疫情中發(fā)揮了重要作用的口罩繼續(xù)在不斷進化。
1952年12月,英國倫敦被工業(yè)革命的濃霧籠罩,由于沒有風(fēng),持續(xù)了5天的嚴(yán)重空氣污染造成1.2萬人死亡并報告了10萬例呼吸道疾病,霧都倫敦宛如一個靜止的巨型毒氣室,口罩成為當(dāng)時人們對抗工業(yè)污染的必需品。
口罩材料也在對抗污染的過程中不斷進化。上世紀(jì)60年代,無紡布口罩技術(shù)誕生, 主要使用的是靜電纖維濾棉,而當(dāng)時美國在1970年頒布了《職業(yè)健康法》,同時成立了職業(yè)安全健康管理局,這些關(guān)注各類工種健康措施的出臺,都有力地推動了現(xiàn)代口罩技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
如今,口罩已經(jīng)成為一個年產(chǎn)值超百億的成熟產(chǎn)業(yè),口罩的貼合度、過濾效率、舒適性、便捷性也得到了大幅提升,除了醫(yī)用外科口罩,還出現(xiàn)了防塵、防花粉、過濾PM2.5等多個細分品類,在醫(yī)院、在食品加工廠、在礦井、在霧霾城市……隨處可見口罩的身影。
在日本,口罩的日常使用比其他國家要更加普遍,這一方面源于日常防護花粉等功能性作用,同時日本經(jīng)常性地震產(chǎn)生的防疫壓力也要大于其他國家。另一方面也有文化層面的原因:對于日本的御宅族而言,口罩是一種合適的阻斷社交壓力的方式,從這個意義上,口罩充當(dāng)了耳機的作用。
中國最近口罩的大規(guī)模使用,除了2003年的非典疫情就屬2012年開始的霧霾污染了,在那一年,PM2.5這個新名詞開始深入人心,N95、KN90等口罩型號成為當(dāng)時熱門。
N95型口罩是NIOSH(美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所)認證的9種防顆粒物口罩中的一種,“N”的意思是不適合油性的顆粒,“95”是指在NIOSH標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測條件下,過濾效率達到95%,而KN90的測試標(biāo)準(zhǔn)與N95完全一致,只不過過濾效率為90%。
在這次全民抗擊新型冠狀病毒的斗爭中,口罩已成為我們切斷傳播途徑的有力武器。
一個小小口罩的歷史,折射了人類呼吸防護的進化史。
許多年后,當(dāng)我們再次回憶2020年的這個不平凡的春天,希望大家依然能想起全民一起眾志成城、戴著口罩戰(zhàn)勝病毒的決心和喜悅。
◎ 來源|微信公眾號“衛(wèi)夕指北”