你呼吸的不只是空气，而是整个世界史

新书试读

小鸟文学

来自新近好书的试读章节，由小鸟文学编辑部从近期出版物中挑选而来。祝阅读愉快。

本文同步刊发于小鸟文学第三十七卷，为免费内容。

如果有人告诉你，我们呼吸的空气中包含了恺撒临终前的最后一口气、埃及艳后的香水、恐龙的咆哮、原子弹释放的微粒乃至宇宙的星尘，是否会觉得匪夷所思？

空气，远非我们想象得那么简单。科普畅销书作家山姆·基恩通过追溯气体的起源和成分，揭示了它如何重塑我们的大陆、引导人类进步、推动社会变革，并继续影响我们生活中的方方面面。在这探索之旅上，我们将与放射性猪一起游泳，见证人类发现的重大化学反应；我们将受邀光临红磨坊夜总会，欣赏有史以来最为“粗鄙”的表演艺术。利用气体的力量，我们发明蒸汽机、制造钢铁、消除疼痛。这样的历史，在每次风吹树梢和每一次呼吸中都萦绕着你我。

以下由未读授权，节选自第四章《创造奇迹的快乐气体》。

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1791 年的一个早晨，牛津大学教授托马斯·贝多斯很高兴地听到两个陌生人正在议论他。他当时在一家驿马酒店吃早餐，无意中听到了自己的名字。坐下来后，他发现同桌的两个人都不认识他。贝多斯玩性大发，怂恿他们继续说；听到年轻男子说贝多斯刚刚在英格兰发现了三座新火山，他笑了。那位女士虽然也承认贝多斯是个科学奇才，却非常鄙视他的无神论和他对法国大革命的支持。她向他保证说：“除了可能了解化石这种稀奇的东西，他完全是个愚蠢的、不可救药的异端分子。而且他又胖又矮，很适合表演（畸形）秀。”贝多斯听后笑着溜走了。

最重要的是，他的同桌对他只是一知半解。多年来，贝多斯以英国科学界最古怪的人而闻名。他让肺结核病人接触奶牛屁，声称可以清肺。他还吮吸银锭和铅锭。他向许许多多的人宣扬这些思想——这是中世纪以来任何一位牛津教授都不喜欢做的事情。最让他声名狼藉的是，贝多斯提倡使用致幻药物[比如一氧化二氮（N2O，笑气）]来探索人类的意识。

尽管大多数气体在几年前才被发现，但到了 18 世纪末，已经有几种气体逃出实验室，成了流行的药物。这代表了气动化学的一个新转折：这些科学家不像前几代人那样只是测量不同气体的性质，而是着眼于帮助人类。不幸的是，这个领域也吸引了一些庸医——这在医学界是常有的事情。不同的庸医使用不同的气体来治疗各种疾病，包括斑疹伤寒、溃疡和糖尿病；哮吼、黏膜炎和胸膜炎；腹泻、坏血病和咽喉痛；甚至还有失明和失聪。但没有哪种气体能像一氧化二氮那样激起人们如此多的兴奋和恐惧。贝多斯对这种气体的研究跨越了科学和怪诞之间一条令人不舒服的界限。尽管他的笑气实验最终导致了医学史上最伟大的突破之一，但他直到去世时仍然认为自己是个失败者。

贝多斯受训成为一名医生，他的行医方式遵循苏格拉底实践哲学，批判他人则无视对方等级和地位。他痛斥绅士医生无视受苦的大众，他也同样强烈地谴责那些通过贩卖无用的镇痛软膏和酊剂来掠夺大众的人。贝多斯极力寻求一条中间道路。1791 年的一天，他在一片泥泞的牧场上长途步行，突然意识到了如何实现这个目标。

那个时代的大多数医生认为，所有疾病都源自一些有毒的空气。[“疟疾”（malaria）的字面意思是“坏空气”。]这解释了经典小说中体弱多病的男男女女为什么总是涌向海边的度假胜地和山间的疗养院——那些他们可以轻松自在地呼吸的地方。贝多斯和其他人一样相信存在“好空气”和“坏空气”，但他也曾在二氧化碳的发现者约瑟夫·布莱克的指导下学习化学。有一天，当他正在一片泥泞的牧场散步时，他突然产生了一个想法：为什么不自己制造空气，强迫病人呼吸呢？

托马斯·贝多斯

有了这个想法，贝多斯开始寻找接触过不同气体的人，收集他们的病例报告；他还拿自己做实验。例如，他发现吸入氧气可以使他抵御低温的影响，并在短短几周内减轻了 15 磅体重。（遗憾的是，这也使他皮肤干燥，导致流出了令人担忧的鲜红色鼻血。）他最终整理了这些实验和报告，撰写了一本内容宽泛的书，其中包括一些可疑的主张——例如，气体可以缩小肿瘤，也可以使人不再需要睡眠。

与此同时，贝多斯粗略地计划建立一个研究中心——气动研究所，在这里他可以系统地试验气体。（而且，他即将被牛津大学开除，因为他写了支持法国大革命的传单。）在他的设想中，气动研究所既是治疗病人的医院，也是试验新疗法的实验室——这也许是世界上最早的医学研究中心。这并不是一项廉价的冒险，所以贝多斯在约瑟夫·普里斯特利的社交俱乐部、伯明翰的月光社中寻找赞助人。几位知名会员慷慨解囊，包括陶器界著名的韦奇伍德家族；有名望的蒸汽机制造商詹姆斯·瓦特同意按成本价为他制造设备。

抛开慷慨不谈，瓦特在贝多斯的研究中也有私心。贝多斯的计划针对很多种疾病，包括肺痨（肺结核）。就像毒气战的受害者，肺痨病人会在胸部充满液体的情况下慢慢淹死。他们也会发冷、冒汗，在待死的过程中咯血。瓦特非常清楚这些症状，因为他的女儿杰西患有肺痨。她已经尝试了无数种治疗方法——毛地黄、鸦片酊、树皮茶、起水疱、放血，甚至“用绳子荡来荡去使她生病”。最后死马当活马医，瓦特让贝多斯用二氧化碳来治疗她。杰西不到一个星期就死了。

贝多斯感觉很难堪，害怕瓦特发火。瓦特名气很大，完全可以使气动研究所的筹建胎死腹中。但瓦特是一个善良且具有反思精神的人，他没有责怪贝多斯，反而加大了投入。为此，瓦特发明了一种带有各种蒸馏管和反应室的便携炉，可以按需制造新气体。他还发明了收集气体的巧妙方法，可以使用风箱（用于将气体泵入肺部），也可以使用带吹嘴的绿色丝绸袋（用于比较从容的呼吸）。整个装置只需要花 14 英镑，贝多斯很高兴地宣布，制备气体很快就会“像腌肉一样简单”。

有了资金和设备，接下来贝多斯集中精力寻找场地和一名能干的助手。场地选择在布里斯托尔，这座城市的天然泉水吸引了成群的肺痨病人。事实上，一位历史学家指出，布里斯托尔“已经成为‘最后的机会沙龙’，是穷途末路者的残酷终点……宾馆和旅店的老板往往兼任丧葬承办人”。贝多斯正确地得出结论，许多病人会绝望到尝试他的气体疗法。至于助手，贝多斯再次求助于瓦特。18 世纪 90 年代末，瓦特的儿子格雷戈里（也是肺痨患者）在英格兰西南部休假，寄宿在一个寡妇家里。该寡妇的十几岁的儿子汉弗里·戴维在当地有相当大的名声，他既是一位杰出的化学家，也是一个贝多斯级的怪物。他曾经用海难后冲上岸的灌肠注射器制造了一个气泵——这在当时是一件很复杂的设备。他用荧光磷在妹妹房间的墙上画妖精。他写了很多激昂、浪漫的诗句，他孤独地沿着康沃尔的悬崖走了很久，经常伤痕累累地回家。

一开始格雷戈里·瓦特很反感戴维，但几个月后，他们的关系越来越好。他们成了酒肉朋友（主要是喝白兰地），格雷戈里鼓励戴维写信给贝多斯。戴维很高兴能接触现实中的科学家，他给贝多斯寄去了 200 页关于热、光、电和气体的漫谈文章。大部分文章与医学无关，却显示出他敏锐的科学头脑。几个月后，贝多斯雇戴维在气动研究所做实验——贝多斯并没有见过戴维，而且戴维只有 19 岁。戴维以前从来没有走过离家超过 1 天的路程，但在 1798 年 10 月，他旅行 200 英里到达布里斯托尔；为了省钱，他买了最便宜的车票，而且不得不坐在马车顶。他对贝多斯的第一印象是又矮又胖。

汉弗里·戴维

诊所于 1799 年 3 月开业，到了 4 月初，戴维几乎想要自杀。他的大部分日常工作涉及制备气体和测量气体的化学性质。他把狗、猫、兔子和蝴蝶暴露在气体中，监测它们的呼吸和心率的变化。但最重要的是，戴维想亲自吸入气体。在第一次全面的实验中，他准备了几夸脱的一氧化碳。第三次吸入后，他开始脉搏加速，胸口发闷。他好不容易才踉踉跄跄地走进花园，一位惊恐的助手用氧气唤醒了他。那天剩下的时间，他一直躺在床上呕吐，头痛欲裂。

不过这并不要紧。休息一周后，戴维马上跳回他的研究，这一次他关注的是另一种被认为有毒的气体——一氧化二氮。他通过在一个密封的容器中加热硝酸铵晶体来制备一氧化二氮；为了防止爆炸，加热是缓慢进行的。然后他用风箱收集烟气。他的第一印象是这种气体尝起来很甜。又吸了几口，他开始头晕，但他的听觉变得敏锐。然后他注意到一种奇怪的触觉，“所有肌肉都受到了轻柔的压力”。这段经历的高潮是，他在房间里手舞足蹈，欢呼雀跃。贝多斯观察了这一切，他说戴维似乎有了“更高的高潮”；而戴维思绪万千，当晚几乎无法入睡。

经过几周的试验，戴维和贝多斯证明了一氧化二氮是无毒的，他们感觉有足够的信心让两名患者尝试。其中一个人的手臂因为几年前的一次无节制酗酒而半瘫痪。吸了几次一氧化二氮后他就恢复了正常，他的手臂不再受到限制，可以抓握东西。第二名患者的情况更糟——“一个碰到就很容易破碎的人型生物”，贝多斯回忆说。但他也对一氧化二氮有反应，他像拉撒路一样站了起来，把拐杖扔到一边。

这种神奇气体的消息开始在镇上传播，不久之后，布里斯托尔的波希米亚人向贝多斯和戴维提出，他们也想尝试一下，贝多斯欣然同意（这种新气体的精神属性使他着迷）。他还鼓励戴维认识的一些诗人来品尝一口一氧化二氮。诗人们那天晚上玩得很开心，之后又是一个夜晚。接下来还有一个夜晚。很快气动研究所就过上了双重生活。白天，这是一家体面的诊所，贝多斯治病，戴维做实验。到了夜晚，它就像是鸦片窟，作家和他们的追随者懒洋洋地躺着，从绿色丝绸袋里吸入笑气。

戴维忍不住在这些活动中加入一些科学知识。他让人们跟随蜡烛的火焰或倾听叮当的铃声，从而测试他们的感官反应。他还准备了装着普通空气的安慰剂，看看人们是否在假装兴奋，从而试验暗示的力量。（并非如此。）但最主要的是，他记录了每个人对笑气的不同反应。有些人变得吵闹，有些人开始胡言乱语。一个女人跑到外面，绊倒了一只大狗，后来这让她感到羞愧难当。在大多数情况下，人们瘫倒在地板上，只剩下咯咯的笑声。后来，戴维鼓励他们用语言描述自己的感受。当地作家塞缪尔·泰勒·柯尔律治将笑气的快感比作暴风雪后进入一间火热的房间。诗人罗伯特·骚塞在给朋友的信中说：“戴维发现了这样一种气体！……它使人感官强烈。而且非常快乐！无穷的快乐！啊，了不起的气体袋！我相信天堂里的空气就是这种创造奇迹的快乐气体！”（显然，过量摄入笑气的一个症状是滥用感叹号。）最传神的是，一个人从快感中走出来，简单地说：“我感觉像竖琴的声音。”戴维并没有把这些情绪贬斥为非科学，相反，他通过分析这些情绪来寻找人类心理的线索。笑气似乎在人们的头脑中开辟了新的视野，他需要诗人和诗人的语言天赋来捕捉所有的微妙之处。

在这项工作的刺激下，戴维开始了每天 14 个小时的轮班。在这期间，他几乎没有吃一顿像样的饭。当他衬衫太脏、无法体面地见人的时候，他就直接在外面套上一件干净的衣服，然后继续工作。（袜子也是如此。）在漫长的一天之后，为了放松自己，他会匆忙制备 6 袋一氧化二氮，让自己过瘾。事实上，他对一氧化二氮上瘾了，连续几个月每天都要吸入这种气体。有时候，他在夜晚的乡间游荡，直接倒在满月下面昏睡过去。有时候，他待在家里配制“毒品”。他曾经试图以最快的速度灌下一瓶葡萄酒，然后大口大口地吸入笑气。结果他吐了。

戴维并没有把这些情绪贬斥为非科学，相反，

他通过分析这些情绪来寻找人类心理的线索。

有一天夜晚，他试验了詹姆斯·瓦特新设计的气体浸没装置。它是一个大箱子，里面有一顶轿子，戴维半裸着坐进去，腋窝夹着一支体温计，手里拿着一把羽扇，用来搅动里面的空气。在 75 分钟的时间里，一名助手向气体室内释放了 300 夸脱的一氧化二氮。戴维踉踉跄跄地走出来，满脸通红，体温高达 106 华氏度，但他坚持要从丝绸袋里再吸一口一氧化二氮，这使他获得了生命中的极致快感，达到了陶醉的新境界。在某一时刻，他宣称自己是“新创造的、高于其他凡人的崇高存在”。几分钟后，他含糊不清地说：“除了思想，什么都不存在！世界是由感官、观念、快乐和痛苦组成的！”简直就像一个精神错乱的贝克莱主教。但戴维认为这种证言与他对心率和瞳孔扩张的观察一样有价值。

贝多斯大多情况下让戴维独自做这些实验。一方面是因为贝多斯对获得快感不感兴趣，另一方面是因为他有自己的奇怪项目要忙。几年前，贝多斯就注意到，屠夫似乎从来没有得过肺痨。事实上，他们看起来就像是苍白无力的肺痨患者的反面——体格健壮且精力充沛。出于好奇，他四处打听，得知大多数屠夫把自己的健康归功于他们在切牛宰羊时吸入的气体。

无论这个想法在今天听起来多么荒谬，贝多斯认为它有一定的道理。几年前，他的同胞爱德华·詹纳注意到，感染了牛痘脓液的挤奶女工永远不会得更致命的天花。詹纳根据这一见解研制出了天花疫苗，那么，牛的气体为什么不能有药用价值呢？

为了验证这个想法，贝多斯在一间牛棚里安了几张床，让几名肺痨病人搬进去。起初，他让棚子里的牛随意走动，自由地放屁和打嗝。他向他的患者保证：“和牛住在一起是你能想象到的最美好的事情。”他的患者并不认同。他们讨厌住在猪圈一样的环境里，坚持让贝多斯清理粪便和安装门帘。尽管如此，他们还是同意在牛棚里待上几个月，呼吸牛的废气。

虽然很无效，这种“牛棚疗法”从医学角度来看可能是无害的，但它确实最终损害了（或者说进一步损害了）贝多斯的声誉。贝多斯的无神论和激进政治主张已经在布里斯托尔引起了怀疑。（有一次，戴维订购了青蛙做实验。装青蛙的柳条箱破了，青蛙逃到镇子上，这时谣言四起，说贝多斯买这些青蛙是要喂给藏在地下室的法国间谍。）牛棚疗法又给了对手打击他的机会，就像之前的约瑟夫·普里斯特利一样，又矮又胖的贝多斯成了漫画的热门主题。每晚的笑气狂欢提供了更多的讽刺素材，贝多斯的研究计划很快就成为整个欧洲的笑柄。

然而，是科学而不是政治或讽刺，最终注定了气动研究所的失败。原因是，虽然病人确实很享受摄入一氧化二氮的快感，但很少有人真的好起来。在这里，我们可以再次与詹纳做比较。从表面看，詹纳用牛痘疮的脓液感染人的做法非常可疑，甚至非常危险，小报对詹纳的攻击远远超过对贝多斯的攻击。（有一篇报道说，当地的一个男孩在接种疫苗后变成了一头牛——长出了角和牛的其他所有特征。虽然很无知，但今天的反疫苗者甚至无法与昔日的不可知论者相比。）不过，无论那些自作聪明的人如何嘲笑，都无法改变一个事实：天花疫苗是有效的，成千上万的病人在排队接种。与此同时，一氧化二氮没有治愈任何人。即使是那些感觉症状暂时缓解的人，也会很快获得耐药性，并且再次生病。贝多斯和戴维还看到了越来越多的不良反应——患者出现头痛、嗜睡和乏力。一名妇女“连续地癔病性抽搐”，持续了几个星期。

一幅描绘了笑气袋的讽刺漫画

尽管遭遇了这些挫折，贝多斯仍然继续推广他的疗法，并且坚定不移地相信，气体会以某种方式改变医学。但他不知道，他的密友戴维很快就会为他的对手提供所需的弹药；更糟糕的是，戴维本人很快便会倒戈。

戴维在研究中看到，气体会引起很明显的生理变化。但缺乏真正的治疗方法让他感到沮丧，而且他缺乏贝多斯那种不懈的乐观精神。在 1800 年出版的长达 600 页的书《化学和哲学研究》（Researches, Chemical and Philosophical）中，戴维公开了自己的怀疑。从书名来看，这是一本思绪飞扬的著作，从简单的化学实验，一直谈到塞缪尔·泰勒·柯尔律治关于嗑药过度的想法。但它的结论简单明了：气体毫无药物价值。

你可能认为这是对导师的背叛，也可能认为这是冷静而必要的纠错。不管怎么说，贝多斯很痛苦，两人不久就分道扬镳。凭借《化学和哲学研究》，戴维在伦敦找到了一份称心的科学工作，他即将把自己的研究拓展为新的课题。例如，他利用电力释放出 6 种新的化学元素（钠、钾、钡、镁、钙、锶），这一世界纪录保持了 150 年之久。到 19 世纪 20 年代，戴维一举成了英国最著名的科学家。他永远不可能在陌生人议论他的时候无声无息地坐在驿马酒店里吃饭。

与此同时，贝多斯的声誉一落千丈。批评家从未停止对他的嘲讽，当 1802 年捐款枯竭的时候，气动研究所倒闭了。它只开了 3 年。而贝多斯本人，这个曾经无忧无虑的人，在 6 年后的平安夜死去了，他仍然对自己的失败感到痛苦。事实上，如果不是因为一件事，他和他的气动研究所可能早就湮没在历史长河中了。

少年时期的戴维花了很长时间在康沃尔的悬崖上漫步，回家时经常伤痕累累。事实证明，他在布里斯托尔的实验室里同样莽撞——他不止一次把自己的手指切到了骨头。然而他注意到，只要吸几口笑气，伤口就马上不疼了。头疼和牙疼也消失了。由于忙着其他工作，戴维没有从事这方面的研究，但他确实在《化学和哲学研究》的第 556 页写了一段话，这也是他写过的最有名的一段话。“一氧化二氮……似乎能够消除身体上的疼痛，”他指出，“因此它可能在外科手术中很有用。”又过了半个世纪，“麻醉”疗法的出现，气动研究所的声誉才得以恢复。

麻醉的故事就是一个骗子和他的污点的故事。在历史上的所有骗子中，威廉·莫顿对人类做了最大的贡献；但是，若非倒霉的霍勒斯·韦尔斯，莫顿永远不可能彻底改变医学。

在 1850 年之前，人们为了逃避外科手术经常选择自杀。这一点你不能责怪他们。手术室的地板上铺满了吸附血液和呕吐物的沙子，尖叫声时不时从天花板上的天窗传出——每一个细节都预示着痛苦。在患者的视线范围内，他们面对的是一盘盘钳子和锯片，更不必说一排排沾满鲜血的手术服。一旦开始“屠宰”，速度就成了主要的关注点，没有人会在意仁慈或审慎。最复杂的手术无外乎是剜出膀胱结石或切掉一条腿。

医生也不喜欢手术。年轻的查尔斯·达尔文目睹了对一个号叫的男孩做的手术，于是永远地退出了医学界。如果病人在手术前偷偷溜走，即便是经验丰富的外科医生都会承认自己如释重负。由于涉及冲撞、踢打和锋利的刀片，外科医生偶尔也会被杀死。一位观察者感叹道：“我并不奇怪病人有时会死去，我奇怪的是外科医生居然还活着。”

今天看来，很明显，笑气可以消除其中的许多问题，但由于几个原因，它并没有成为一种受欢迎的麻醉剂。关于气体的功能，贝多斯说了很多疯狂的空话，以至于任何关于消除疼痛的说法都像是夸大之词。而且，用一氧化二氮麻醉人需要一些技巧。低剂量的笑气会使人兴奋，这是外科医生最不希望看到的。

但这并不意味着人们忽略了一氧化二氮——恰恰相反。在听到柯尔律治等诗人对它的神秘描述后，公众对笑气趋之若鹜，笑气在欧洲和北美成为一种流行的药物。旅行推销员在街角以 25 美分的价格出售一小份笑气；富人在晚宴上用它替代葡萄酒。（化学家甚至在大气中发现了一氧化二氮——每次呼吸都有轻微的快感！）最常见的是，人们在巡回演出中遇到这种气体，志愿者会吸上几口，然后开始唱歌、跳舞或表演体操，从而取悦观众。

1844 年 12 月的一个晚上，一个名叫霍勒斯·韦尔斯的稚气未脱的牙医，与一个朋友在康涅狄格州的哈特福德市参加了一场笑气狂欢。吸了几口之后，他们开始在舞台上摇摆，大脑一片空白。几分钟后，韦尔斯恢复了知觉——他惊讶地发现朋友的腿上全是血。这位朋友同样很惊愕；他不知道发生了什么。（目击者后来说，他撞上了一个沙发。）更令人惊讶的是，这位朋友已经意识到自己正处在极度痛苦之中，但直到他的快感消退，他才注意到这一点。

那天晚上，韦尔斯反复品味着他朋友说的话——直到疼痛结束，我才感觉到痛苦。第二天早晨，韦尔斯找到了这次狂欢的主持人，把他和另一名牙医拖进了自己的办公室。主持人准备了一大袋一氧化二氮，韦尔斯吸了一口，在牙科手术椅昏了过去，脑袋无力地耷拉着。牙医朋友迅速拿起钳子，干净利落地拔掉了 1 颗一直困扰韦尔斯的智齿。几分钟后，韦尔斯恢复知觉，用舌头感受了一下牙床。“我甚至连一丝刺痛感都没有。”他惊讶地说。

霍勒斯·韦尔斯

在接下来的几周，韦尔斯在哈特福德的各个地方试验笑气，结果似乎很可观。但他知道，真正的挑战是争取到波士顿的支持，这里是全国领先的医疗中心。所以他联系了波士顿的一个商业伙伴威廉·莫顿，这是一个彻头彻尾的恶棍。

莫顿十几岁就辍学了，他在马萨诸塞州伍斯特市的一家酒馆工作，因为偷钱被抓了。多年来，他逐渐成为一名开空头支票、盗用公款和好用邮件欺诈的大骗子。他还抛弃了几个未婚妻，并被逐出教会。罗切斯特、辛辛那提、圣路易斯、巴尔的摩——他几乎被所有美国主要城市驱逐。尽管如此，他的长相、魅力和整洁的西装，使他无论在哪里漂泊都会受到热烈欢迎。

莫顿最终决定踏实过日子，并成为韦尔斯的学徒。他发现自己的牙医技术并不差：那时的牙医几乎不需要什么医疗培训，自信和表达力（莫顿的强项）对他很有帮助。他很快就开了自己的诊所，娶了一个漂亮的女孩。但是，当韦尔斯发明了一种新型的黄金钣金并提议和莫顿一起做生意时，再次勾起了莫顿想赚快钱的老毛病。莫顿偷走了韦尔斯筹集的资金，自己花了这些钱。在那之后，韦尔斯一定非常想在波士顿联系莫顿。与此同时，莫顿非常高兴能够参与到这个绝妙的计划中来。在美国和欧洲，每天都有成千上万的患者拔牙，莫顿想象着向每一家诊所兜售笑气。于是，1845 年 1 月，韦尔斯还没有准备好，莫顿就在麻省总医院安排了一场公开演示。

麻省总医院的手术室很舒服，堪比一个小型的圆形剧场，有一排提供给观众落座的木凳。手术室的角落里摆着一具干尸，操作台后面的墙上钉满了挂钩、吊环和滑轮——目的是用绳子把病人固定住。韦尔斯原本可以立即淘汰掉这些挂钩和滑轮，但命运另有安排。韦尔斯还没有来，原先的病人已经吓得一瘸一拐地逃走了，所以人群中的一名医学生自愿成为试验对象，拔掉他一颗烦人的牙齿。（那个年代似乎每个人都有一两颗坏掉的臼齿。）莫顿坐在观众席上看，韦尔斯先麻醉那个学生，然后开始扭动那颗牙齿。至于接下来发生了什么，众说纷纭。也许韦尔斯没有准备足够的笑气。（由于年轻人肝脏代谢更快，他们通常需要更多的麻醉剂。）或者韦尔斯过早地把气袋从学生的嘴边拿走。又或者他根本没有做错什么——有些人只是很难平静下来。无论如何，在韦尔斯拔牙的时候，学生开始呻吟。后来，当这名学生恢复知觉的时候，他坚称自己没有任何感觉；笑气起了作用。但为时已晚。观众一听到他的呻吟，就开始大喊：“骗子！骗子！”韦尔斯被赶出镇子的速度甚至比威廉·莫顿还快。

面对这个挫折，莫顿只是耸了耸肩。比起巴尔的摩警察或被抛弃的少女的父亲，这些大嗓门的医学生又算什么呢？如果一氧化二氮不能作为麻醉剂，那么他可以找到更好的。而且糟糕的是，他真的找到了。尽管完全没有接受过化学或医学培训，但他不到一年就发现了乙醚。

乍一看，乙醚似乎并不能用作麻醉剂：麻醉剂通常是吸入的，而乙醚在室温下是液体（它的沸点是 94 华氏度）。乙醚很容易蒸发，这一特质很重要。液体的挥发性取决于两个因素，重量和极性。重量很容易理解。所谓蒸发，就是液体表面的分子向上跃起，成为气体；而当分子重量较轻时，它更容易进入空中。（体操运动员身材娇小是有原因的。）极性意味着电荷。原子通常是电中性的，但是当原子通过交换电子排列成分子时，它们就会带电。例如，氧原子通常从邻居那里窃取电子，获得负电荷。与此同时，氢原子通常会放弃它的电子，偏向正电荷。极性分子，比如水（H2O），同时具有负电荷和正电荷的部分。因此，水的挥发性很低，而且它比非极性分子保持液体的时间更长，这是因为正负电荷的两极像磁铁一样相互吸引。由于这种吸引，极性分子很难向上跃起成为气体。

由于重量和极性的不同，各种物质有不同的挥发性。氮气和氧气这样的非极性气体具有非常惊人的挥发性，它们的沸点大约是零下 300 华氏度。相比之下，具有高度极性的水分子（尽管比氧气和氮气轻）在温度高出 500 华氏度，也就是达到 200 华氏度时仍保持液态。乙醚（C2H5—O—C2H5）介于两者之间。它很重，是水的 4 倍。但它几乎没有极性：乙醚分子的 10 个氢原子均匀地分布，所以表面大部分是正电荷。结果是，乙醚分子之间几乎没有亲和力：如果把一杯水和一杯乙醚放在工作台上，乙醚的蒸发速度会比水快 10 倍。这是作为麻醉剂的有利性质。

莫顿对这门科学一无所知。但他熟悉乙醚，这是一种能使人感觉迟钝的廉价快感，是那个时代的大麻。于是，他开始在父亲农场里的动物身上试验乙醚：奶牛、马、蠕虫、家养的猎犬，甚至还有几条鱼。这些试验很顺利，所以他又买了一批乙醚（为了掩饰自己的计划，他从不同的药剂师那里购买），给一位长了智齿的朋友注射。又成功了：这位朋友醒来时智齿已经没了，他甚至不知道手术是什么时候开始的。美元符号在莫顿眼前舞动，他再次跑到麻省总医院，在 1846 年 10 月安排了一次演示。

The first use of ether in dental surgery, 1846 by Ernest Board

和他安排这次演示的是约翰·沃伦医生，沃伦在某种程度上是这个故事的主人公。沃伦很古怪，他花了很多空闲时间重建一头乳齿象的骨架；但他是美国最杰出的外科医生，他当时已经 68 岁了，原本可以轻松地退休。但他一直被给病人带来的痛苦困扰着。的确，当时存在一些止痛药。病人可以喝酒喝到麻木，也可以吸食鸦片。他们可以用冰块麻痹肢体，或者让医生给他们放血，直到失去知觉。一些医生还实施“脑震荡麻醉”：把病人的头裹在皮头盔里，用木槌敲打他的头骨。（如果失败了，就重重地给下巴来一拳。）但每一种方法都有缺点，有些甚至是显著的缺点。例如，酒精稀释了血液，增加了出血的可能性。而且没有一种方法能可靠地使病人镇静下来，或者抹去手术的记忆。

大多数外科医生只是叹了口气，开始相信疼痛是不可避免的，是生命的原罪之一。但沃伦避开了这种愤世嫉俗。大多数人过了他这个年龄就没指望做出什么重大发现了，但他仍然抱有希望，期待自己能以某种方式促进麻醉成为现实。所以，当莫顿找他谈论乙醚时，沃伦忍住了自己的疑虑。当地的一名油漆工需要切除左下颌的肿瘤，沃伦让莫顿在 10 月 16 日周五上午 10 点到场。

莫顿在一种不寻常的恐慌中度过了那个上午。他当然不反对帮助全世界的病人结束痛苦，但他致力于麻醉主要是为了挣钱。问题是，乙醚是一种常见的化学物质，这意味着他不能申请专利。所以，莫顿打算隐瞒这种气体是什么。乙醚的挥发性使其具备成为麻醉剂的可能性，但这种性质会毁掉他的计划。乙醚有一种甜腻的香味，而且很容易挥发，所以这种香味很容易察觉。这让他不爽。莫顿尝试用橙皮屑掩盖它的气味，但乙醚味儿总是很突出。所以，莫顿制造了一种特殊的呼吸装置，以增加获得专利的机会——在此之前，他只是把乙醚倒在一块布上让病人吸入。

莫顿不满意这个装置，于是他在演示前花了一天一夜设计了一个新的装置——或者更确切地说，他哄骗几个精通机械的朋友设计了一个。然后，他在黎明时分匆匆赶到一位机械师那里，把这些东西拼起来。最终的结果是一个玻璃灯泡，灯泡内有一个容纳乙醚的海绵，还有各种各样的让空气流通的阀门和管道。总之，这看起来就像一个大麻烟斗。完成它花了很长时间——莫顿跑出门的时候已经 10 点钟了——所以他到达麻省总医院的时候还没有来得及测试设备效果。

想想这有多么胆大妄为吧。一个从没有受过医学训练的男人，熬了一整夜，竟敢在全国最著名的外科医生的注视下，通过一种他从未使用过的设备，给病人服用一种基本上未经测试的药物。就连一向爱他的妻子也表示怀疑，她整天在厨房里来回踱步，深信莫顿会杀死病人然后进监狱。但莫顿一拿到新设备，他就重拾了作为老骗子的自信，嘴角又露出了笑容。

另一方面，沃伦医生很生气。观众已经聚集在手术室里；油漆工穿着罩衫和袜子，已经准备就绪。但 10:10 过了，还是不见莫顿的踪影。然后是 10:20。连角落里的干尸都目瞪口呆。最后，沃伦拿起手术刀，叹了口气，然后转向病人，这个希望也破灭了。这个人颌下的肿瘤基本上是一根红肿的静脉，上面有斑点。肿瘤非常大，向上凸起——病人用舌头就能感觉到。切除手术会很漫长而且会很痛苦。油漆工绝望地向后一靠，抓紧床沿，准备让叫声冲破天花板。

就在这时，莫顿跳着走进门，魅力像乙醚一样从他身上飘散开来。作为一个骗子，他一生都在为这一刻做准备。沃伦转过身，尖刻地说：“你的病人准备好了。”莫顿笑了笑，拿着乙醚枪靠了过来，像专家一样摆弄着阀门。几分钟后，油漆工迷迷糊糊地睡去。莫顿转向沃伦。“你的病人准备好了。”他轻松地说。

手术时间比预期的要长，但其他各方面十分顺利。油漆工一动也不动。那天的观众大部分是医学生，他们来的时候完全不知道会发生什么，但后来他们记住了最重要的一件事：寂静。没有尖叫，没有锤打，只有手术刀割肉的轻柔声音。那天早上，沃伦与莫顿之间的气氛还不太好，但在手术结束后，沃伦的最后一句话被载入史册。他宣布：“先生们，这不是骗人的。”观众欢呼起来。

外科医生很快认识到，乙醚相比于一氧化二氮有几个优点，比如它能导致更深的无意识状态，而且掌握正确的剂量不需要太多技巧。由于这些原因，外科医生可以开发出时间更长、更复杂的手术，并且深入身体内部。从更广泛的意义上说，麻醉也帮助挽救了外科手术的声誉。几个世纪以来，其他医生都嘲笑外科医生是屠夫。这是一种并不公平但可以理解的评判。麻醉扭转了这一评判，让外科手术看起来很英勇。

即使是莫顿这样的无赖也对乙醚的人道主义潜力感到敬畏。在证明乙醚价值的那一天，他 4 点钟才回家，发现他的妻子仍在焦虑地踱步，她仍然相信莫顿会进监狱。莫顿心事重重的表情似乎证实了她最担心的事情，但他其实正在思考刚刚发生的事情，思考刚刚开启的医学新时代。他不再像以往那样花言巧语，而是拥抱了他的妻子，平淡地说：“亲爱的，我成功了。”

威廉·莫顿

但他并没有成功地从他的发现中赚到钱。在接下来的一年里，莫顿成功获得了化学麻醉的专利，但即使是勉强及格的化学家也能闻出乙醚的气味，这个消息很快就传到了医生和牙医那里。在此后的历史中，没有哪种专利被如此广泛地侵权，而后果却如此轻微。莫顿还不如给水申请专利呢。最糟糕的时候是，美国陆军外科医生在美墨战争期间使用乙醚但并没有给莫顿支付报酬，这意味着美国政府侵犯了自己的专利。

面临破产，莫顿叫嚣着要国会一次性付给他 10 万美元，以弥补他的损失。尽管他在众议院和参议院有一些支持者，但所有的努力都化为泡影。首先，大多数政客讨厌莫顿的肮脏和不诚实。（几年后，莫顿声称他曾亲自为 20 万内战士兵注射过乙醚，这很荒谬。）国会拒绝给他钱，因为有竞争对手突然出现——他们发誓说比莫顿早几年就提出了麻醉疗法。佐治亚州的医生克劳福德·朗在 1842 年的外科手术中使用了乙醚：他用浸透乙醚的毛巾麻醉了一个男人，从他的背部切除了两个肿瘤；他还截掉了一个奴隶男孩的脚趾。考虑到这些案例，国会认为莫顿没有做过什么特别的贡献。他一直在为自己的 10 万美元奋斗，但最终，1868 年 7 月，他在纽约市的一辆马车上中风，并失去了理智。（他要求驾驶员在中央公园停车，然后跳进一个湖里“冷静一下”。）几天后，他在一家精神病院里死去，关于他的遗产的争论仍在激烈地进行着。

既然有其他几种说法，而且许多说法在历史上是站得住脚的，那么为什么发现麻醉的功劳还是算在莫顿头上？难道因为这是他最后、最伟大的骗局——欺骗历史吗？并非如此。的确，在莫顿之前，有十几个人提出过使用麻醉。但那又如何？莫顿真正在病人身上尝试了；而且如果他失败了，他将面临灭顶之灾。莫顿的功劳比韦尔斯更大，因为他很幸运，他的化合物起了作用，但韦尔斯的没有。如果你想归功于克劳福德·朗，这是有道理的，但科学并不是私人企业。科学是公共事业，在某种意义上，未被公开的科学发现是不作数的。怯懦、不自信、害怕佐治亚州的邻居指控他使用巫术（这是真的）——由于各种各样的原因，朗隐藏了自己的想法；与此同时，成千上万的人遭受着痛苦。最后，莫顿确实给人留下了讨厌的印象；几乎所有认识他的人都后悔认识他。但他有胆量或非理性的自信去研究麻醉。虽然他死的时候并不开心，但如果你信奉功利主义（为最多的人争取最大的幸福）那么在将麻醉变成医学现实方面，威廉·莫顿对人类的贡献几乎超过了所有活着的人。

一氧化二氮、乙醚和氯仿都是单一化合物制作的单一药物，而现在的麻醉剂通常是由几种药物混合而成，每一种药物都针对不同的生理功能。有的减缓呼吸，有的麻痹肌肉；其他的则缓解焦虑或干扰记忆。因此，从某种意义上说，我们非常了解这些药物的作用，因为我们可以精确地测量它们对血压、体温等十几种体征的影响。

但从更广泛的意义上说，我们对这些药物的原理一无所知，因为我们不知道它们是如何影响大脑的，这有点儿吓人。我们的确知道，麻醉混合物优先溶解在脂肪性脑组织中，它们显然会以某种方式干扰神经元的功能。除此之外，呃……问题在于，麻醉会扰乱意识（本质上是暂停意识），而首先我们对意识的运作原理只有一个模糊的概念。

但最近关于麻醉的几项研究揭开了一些神秘的面纱。令人惊讶的是，大脑并不会在麻醉的影响下关闭。设想一个人躺在手术台上，被注射了大量的镇静剂。如果外科医生切了什么东西然后说：“哎呀！”其实病人的耳膜仍然能捕捉到这个声音，大脑的听觉部分仍然活跃。气味也是一样：如果外科医生忘记使用除臭剂，病人大脑中的嗅觉中枢会记录下来。即使注射了镇静剂，我们也不会对周围的世界毫无察觉。

Thomas Eakins. (1889) The Agnew Clinic

即便如此，麻醉确实会干扰认知。对于一个完全清醒的人，声音和气味信号会迅速传递到大脑的其他部分，并刺激一个反应——“呀”或者“哕”。但在镇静状态下，这些信号永远没机会出现；它们会变成一条直线，大脑的其余部分永远都听不到。（神经科学家可能会说，她的大脑已经接收到信号，但没有感知到信号。）换句话说，虽然麻醉并没有完全关闭大脑，但它确实抑制了大脑不同部分之间的交流。

这些研究也揭示了人们如何从麻醉中苏醒过来。凭直觉，你可能认为麻醉状态是“逐渐消失的”，你会以稳定的速度从深度睡眠中醒来。但事实并非如此。相反，大脑似乎从一个“稍微少一点儿”的阶段直接跃迁到下一个阶段，总共有 6 个阶段，每个阶段持续几分钟。科学家知道这一点，是因为他们可以在每个阶段检测到不同的脑电波。在深度麻醉下，基本的感觉信号表现为短暂的低频脉冲——很简单的东西。当病人开始苏醒时，大脑重新产生交流，出现了更高频的电波。很快你就看到了一连串的信号，它们在遥远的区域之间来回传递，而不是迅速消失。这些信号变得越来越复杂，直到病人完全清醒，整个大脑都在嗡嗡作响。

除了暗示意识的运作原理，这项研究还可能有实际的用途。它可能有助于医生判断昏迷病人的精神状态，并确定他们是否在某种程度上依然“存在”——哪怕无法与他们沟通。这些研究可能还有助于消除现代外科手术的一个恐怖现象：人有时会在手术中醒来。这种“麻醉觉醒”很少发生，大概每 1000 次手术只有 1 次，但一旦发生就太可怕了。受害者可以感觉到外科医生切开他的腹部，移动他的内脏，吸出他的血液。由于注射了肌肉松弛药，他们无法提醒别人注意他们的痛苦。他们只能默默忍受，有时长达几个小时。

麻醉觉醒的受害者很少在事后回忆这段经历；它仍然是朦胧而不真实的。但少数人记得所有的事情，包括疼痛。在创伤后的噩梦里，他们被活活剥皮，有人最后甚至会因此自杀。就个人而言，我想不出比麻醉觉醒更残酷的折磨。（如果但丁知道，他肯定会把它塞进《地狱篇》里。）了解大脑如何在不同的意识阶段之间切换，有助于在未来消除这种恐怖。

同样重要的是，这项研究有助于解决最伟大和最古老的哲学谜团之一：大脑中如何产生意识。托马斯·贝多斯和汉弗里·戴维可能没有用气体治愈任何疾病，但归根结底，他们想要了解人类的心理。如果麻醉真的能描述人类意识的深度，那么我们将有最充分的理由来赞美这些创造奇迹的快乐气体。

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