纽约华人资讯网Future编译报道

很难想象还有什么比N95更能代表新冠肺炎了。这种口罩紧贴面部，能够过滤空气中95%的颗粒，如病毒，而其他防护设备(如手术口罩)则无法做到这一点。这是一种救生设备，但目前供应严重不足。因此，它已经成为全球应对新冠肺炎的极端挑战的代表。

一个轻薄的口罩是如何成为21世纪最重要的医疗设备的?这一切都始于1910年，当时一位不知名的医生想要拯救世界，使其免于一种已知的最严重的疾病。

第一个面具是关于阻止气味的

早在我们了解到细菌和病毒可以漂浮在空气中并使我们生病之前的很长一段时间，人们就开始制作临时面具来掩盖他们的脸，林特里斯说，他是圣安德鲁斯大学社会人类学系的高级讲师，也是医用口罩历史方面的专家。

他指出文艺复兴时期的绘画中，人们用手帕捂住鼻子以避免生病。甚至还有1720年马赛的画作，那里是黑死病的中心，画中有掘墓人和人们用布蒙住脸搬运尸体，尽管鼠疫是通过老鼠身上的跳蚤叮咬传播的。

“这并不是为了防止危机蔓延，”林特里斯说。“当时，这些人之所以口鼻裹布，是因为他们普遍认为鼠疫之类的疾病是瘴气，或来自地面的气体。这并不是为了保护你不受另一个人的伤害，他们认为瘟疫就在空气中——腐败的空气。”

施纳贝尔博士的铜雕，17世纪罗马的瘟疫医生。瘴气理论推动了17世纪在欧洲出现的臭名昭著的瘟疫面具的设计，医生们戴上这种面具来识别瘟疫并通过用棍子轻敲来标记被感染的人。这些细长的面具看起来像大鸟嘴，在面具的边缘有两个鼻孔，可以装上熏香。人们认为通过保护自己免受鼠疫的气味，他们就能免受鼠疫本身的侵袭。

“恶臭会导致疾病。这种思想一直延续到19世纪早期。”(值得注意的是，200年后，一位名叫安托万·巴特尔米·克洛特-贝(Antoine Barthelemy Clot-Bey)的法国内科医生认为，像鸟一样的鼠疫面具本身要对鼠疫的传播负责，因为它们让人们感到恐惧，而惊恐的身体更容易患病。)

到19世纪70年代末，科学家们了解了细菌。瘴气随着现代微生物学领域的出现而从时尚中消失。然而，接下来发生的事情看起来与之前发生的事情非常相似——除了那些令人毛骨悚然的鸟。“我们经常认为科学范式的转变会导致突破，但到19世纪末，所有用来对付细菌的技术都是模仿瘴气的技术。”

一个光荣的手帕

医生们在1897年开始戴第一个外科口罩。它们不过是一块裹在脸上的美化过的手帕，也不是用来过滤空气中的疾病的——这仍然不是今天外科口罩的意义所在。它们过去(现在也是)被用来防止医生在手术期间咳嗽或打喷嚏时把飞沫溅到伤口上。

口罩和呼吸器的区别很重要。这就是为什么医护人员在没有呼吸器的情况下被要求戴外科口罩的原因。面具不仅由不同的材料制成;它们松散地贴在脸上，这样微粒就能从侧面进来。呼吸器会形成一个密封装置，这样就可以过滤吸入的空气。

第一款现代呼吸器诞生于瘟疫和种族主义

1911年满洲鼠疫期间，医护人员戴着“防疫面具”。 “这是世界末日。难以置信。它杀死了100%的感染者，没有人幸存。在出现第一次症状的24到48小时内就会死亡，”林特里斯说。“在现代，还没有人遇到过这样的事情，它与黑死病的描述类似。”

接下来是一场科学上的军备竞赛，以推断出是什么导致了这场瘟疫，并阻止它。“俄罗斯和中国都想证明自己足够有价值和科学，因为那将导致主权要求，”林特里斯说。“任何一个足够有科学头脑的人都应该被赋予对这个丰富而重要的领域的控制权。”

中国朝廷聘请了一位名叫吴连德(Lien-teh Wu)的医生来领导这项工作。他出生在帕南，在剑桥大学学习医学。他很年轻，普通话说得很糟糕。在这场迅速吸引了国际关注和世界各地医生的瘟疫中。

但在对其中一名受害者进行尸检后，吴他为鼠疫并不是像许多人怀疑的那样是由跳蚤传播的，而是通过空气传播的。

除了他在西方看到的手术口罩，他还研发了一种更贴心的口罩，由纱布和棉花制成，可以安全地包裹在人的脸上，并增加了几层布过滤吸入物。他的发明是一个突破，但一些医生仍然怀疑其功效。

“有一个著名的事件。他遇到了该地区一位著名的老手，一位法国医生杰拉尔德·梅斯尼，吴向法国医生解释了他的理论，即鼠疫是由肺和空气传播的，”林特里斯说。“而那个法国人羞辱了他……用非常种族主义的话说，‘我们能从一个中国人身上期待什么?’为了证明这一点，梅斯尼没有戴上吴的面具就去鼠疫医院看病，两天之后他就死于鼠疫。”

该地区的其他医生也很快研制出了自己的口罩。“有些是……完全奇怪的事情，”林特里斯说。“戴眼镜的帽子，就像潜水面罩。”

但吴先生的口罩最终胜出，因为在实验测试中，它可以保护使用者免受细菌的侵害。根据林特里斯的说法，这也是一个伟大的设计。它可以用现成的廉价材料手工建造。

1911年1月到2月间，口罩的产量上升到未知的数量。医务人员和士兵都戴着它，一些普通人也戴着它。这不仅阻止了鼠疫的传播;这些口罩成为了现代医学的象征，让人们亲眼目睹了一场流行病。
吴的口罩很快成为国际新闻报道的标志。“口罩是一件非常新奇的东西……它有一种奇怪的效果，这是新闻界所喜爱的。

1918年大流行期间，一名西雅图有轨电车售票员和乘客戴着口罩。当1918年西班牙流感来袭时，吴的口罩在科学家甚至很多公众中都很出名。全球各地的公司都增加了类似口罩的生产，以帮助减少流感的传播。

N95是为工业生产的，但更大的作用在医院

N95面具是吴的设计的一个后裔。在第一次世界大战和第二次世界大战期间，科学家们发明了一种空气过滤防毒面具，它可以包裹你的整个头部来清洁空气供应。类似的面具，装载了玻璃纤维过滤器，开始在采矿业中使用，以防止黑肺。

制造N95防护口罩的3M公司职业健康与安全主管尼基•麦卡洛(Nikki McCullough)表示:“所有的防护口罩都是这些巨大的、带面罩的东西。”“你可以在晚上洗一洗，然后再戴。”

这种设备挽救了生命，但它是繁重的，这也是为什么要安装过滤器的一大原因。玻璃纤维需要大量的努力来呼吸，和全头罩是热的磨损。到了20世纪50年代，科学家们开始了解吸入石棉的危害，但接触石棉的人不愿戴笨重的口罩。想象一下，你在85度高温的建筑工地工作，为了保护自己不受无形的威胁，你的头被橡胶包裹着。

所以在20世纪70年代，矿务局和国家职业安全与健康研究所合作，为他们所谓的“一次性呼吸器”制定了第一个标准。

据3M公司介绍，该公司于1972年5月25日批准了我们所知的第一款单次使用的N95“防尘”呼吸器。该公司没有使用玻璃纤维，而是重新利用了它开发的一项技术，将融化的聚合物通过空气将其吹入微小的纤维层中，从而将较硬的彩带制成过滤器。McCullough说:“它们看起来就像有人掉了一堆树枝，中间有很大的空隙。”

当粒子，不管是二氧化硅还是病毒，飞进这个像迷宫一样的棍子时，它们会在转弯时被卡住。3M还在材料中加入了静电荷，因此更小的颗粒也会被拉向纤维。同时，因为有这么多的大洞，呼吸很容易。

你戴N95呼吸器的时间越长，它过滤颗粒物的效率就越高。更多的粒子只是帮助过滤更多的粒子。但随着时间的推移，呼吸会变得越来越困难，因为纤维之间的缝隙会被颗粒堵塞，这就是为什么N95呼吸防护口罩不能在尘土飞扬的环境中一次佩戴超过8小时的原因。它不会停止过滤;它只会妨碍你舒适地呼吸。

N95呼吸器在工业应用中已经使用了几十年，直到上世纪90年代耐药结核病的出现才使呼吸器回到了临床应用。

艾滋病毒在免疫缺陷患者中传播与它有很大关系，但结核病也感染了许多卫生保健工作者。为了阻止它的空气传播，N95标准更新了医疗保健设置，医生开始在帮助结核病患者时佩戴它们。尽管如此，医院至今很少使用呼吸器，因为只有像新冠肺炎这样的爆发才需要如此多的防护。

正如林特里斯和其他许多人指出的那样，呼吸器在中国的重要性从未真正消失。吴后来创立了中国版的疾病预防控制中心，差一点就获得了诺贝尔奖，并出现在许多传记中(包括他自己的自传)。

最近，在SARS爆发期间，中国人戴上了面部保护装置来防止疾病的传播。后来，随着污染在北京等城市蔓延，他们戴上口罩来过滤污染。

N95的呼吸器并不完美。它的设计并不能很好地密封儿童或面部有毛发的人的脸，如果它不能密封，它就不能像广告宣传的那样工作。此外，在高风险手术室中使用的N95变体没有呼气阀，因此它们可能会变得特别热。

但N95呼吸器在数百年的发展过程中应对了多次危机。这种演变只会在第19次全球流感大流行期间和之后继续下去。

麦卡洛说，3M公司正在不断地重新评估N95呼吸防护口罩，调整从过滤器到人体工程学的所有东西。麦卡洛说:“我妈妈会说，它们看起来和1972年的差不多，但我们希望它们看起来很简单，这样使用起来就很容易，也很直观。”“我们一直在改进技术。我们有成千上万的科学家在3M工作。”



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