(三)技术需要与可持续发展相统一的原则
任何医学技术发明都有着明确的技术目的性,这种目的性是由医学研究和医学临床实践的需要决定的,直接来源于人类对疾病预防、诊断、治疗和健康保健的需要。正是这种需要,推动了医学科学技术的发展。但是,医学技术发明在不断满足人类对疾病预防、诊断、治疗和健康保健需要的同时,也有其副作用。如放射性手段除了可以帮助我们及时准确地发现疾病,可以帮助我们有效地治疗疾病如肿瘤的放疗,但与此同时,也带来放射性污染的问题;医药业的发展一方面拯救了许多人的生命,另一方面也带来了药物的滥用的问题,有的引起了药物依赖,更有的嗜药如命;克隆人不仅涉及到伦理道德问题,还可能使人类基因单一化,关系到整个人类的生死存亡。
可持续发展提倡的就是既考虑当前发展的需要,又考虑未来发展的需要,不以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的需要的一种科学发展观。这种科学发展观在医学技术发明活动中的实现,就是:
(1)坚持以人为本。医学技术发明既要保证技术的高效能,又要满足病人的多种需要,更要有利患者心理情绪、心理需要。既适应社会文化环境,又适应病人个体特性。仪器设备的设计必须符合人的尺度,满足人的需要,适应于其生理的和心理的特性,达到人机协调。
(2)坚持经济性和适用性。经济性要求医学技术发明以尽可能低的投入成本换取尽可能大的经济效益,合理使用有限医疗卫生资源,降低技术费用,减轻病人及社会的经济负担。适用性要求不能忽视医学技术发明可能带来的危及生态、环境甚至人类自身等方面的社会后果,着眼于技术的实用价值和适宜程度,适用不同情况的医疗工作,而不宜盲目追求技术的先进性。
三、医学技术发明的一般方法
(一)科学原理推演法
科学原理推演法,是以科学发现为先导,利用新的科学原理形成技术原理,进而引出医学技术发明的方法。科学发现的新原理、新理论是普遍性规律,它在技术科学和工程技术中加以推广,就实现了科学原理向医学技术发明的转化。例如,1928年弗莱明发现青霉素,1935年英国病理学家弗罗里和德国生物化学家钱恩对此大感兴趣,重新研究了青霉素的性质,分析出青霉素不稳定的原因及其化学结构,解决了青霉素的浓缩问题,使大量生产青霉素成为可能。科学原理并不能直接导致医学技术发明,往往要经过一系列中间环节。其中,最重要的是把握和选择科学原理所反映的规律起作用的条件和它在特定条件下发挥作用的特殊表现形式。
(二)实验提升法
实验提升法,是由医学实验或临床实践经验导致医学技术发明的方法。医学实验或临床实践往往会带来新的发现,而新的发现常常是新的医学技术和医学发明的生长点。因为新的自然现象,隐含着新的科学技术原理,对其加以提炼,弄清新发现的机理和条件,再由人工设置这些条件,在人工系统中再现出来,就是一种医学技术发明。1924年,德国神经病理学家贝格尔用一套简单的电子管放大装置,在他儿子的头皮上记下了人脑的第一份脑电图。但他没有作出理论上的解释。
当时许多科学家认为这根本不是人脑的电活动信号,直到细胞膜电位理论提出后,生物电的概念才被科学家普遍接受。到20世纪50年代,人们才构思发明了脑电图机并应用于临床。
(三)移植法
移植法,就是把其他领域成功的技术方法、成果、内容或材料等,经过选择,转移到医学领域中来,促进事物间的交叉,使医学产生突破而导致医学技术发明的方法。1977年诺贝尔生理学和医学奖获得者雅洛就是把核物理学应用于临床医学,把放射性同位素示踪技术和免疫学结合起来,发明了放射免疫分析法而获奖。
移植大多是以类比和联想为前提的。它包括:
(1)方法的移植。如,德国药物学家埃利希最先利用化学方法治疗疾病。他观察到用苯胺染料染色时,许多细菌的着色能力比细胞强,因此他努力从染料中寻找杀菌剂。1909年,他终于成功地研制了一种叫“606”的新药物,有效地杀死了梅毒螺旋体,使长期流行的梅毒得到有效的治疗。埃利希开创了化学治疗的先声。在医学领域,大量物理学、化学和数学的方法被移植进来,医学逐步由定性描述走向定量科学。
(2)成果移植。如1895年伦琴发现X射线后,很快就被用于诊断病人的骨折、尿道结石和体内异物的位置。随着医生和技术人员对X射线管、照片的清晰度和荧光屏显示技术的改进,X射线成为许多疾病特别是体内各种器官不可缺少的准确诊断手段。
(3)材料的移植。如人们利用纳米材料制成极为灵敏的生物和化学传感器,可以对癌症、心血管疾病等进行早期诊断。另外,器官移植也是一种材料的移植。
把其他领域最新知识和技术成果移植到医学领域中并加以研究应用,是医学技术发明的一条行之有效的途径。随着科学技术的广泛而深入的发展,科学技术的方法、成果、内容和材料愈来愈多地被移植到医学领域。以微电子技术为先导,包括核技术、激光技术、超导技术、纳米技术、红外技术、光纤技术、新材料技术、电子计算机技术、生物工程技术等相继涌入医学领域,使医学的诊断、治疗、预防、检测、实验技术等实现电子化、自动化,并出现了一门新型的边缘学科——生物医学工程学,推动了医用高新技术的发展。
(四)组合法和综合法
组合法是指把已有的知识、成果、技术或按不同技术制成的不同物质进行适当的组合或重组,获得具有统一整体功能的新技术,导致医学技术发明的方法。现代科学技术的突出特点就是从单项突破走向多项组合,从而产生新的技术突破。最典型的是1979年生物学和医学诺贝尔奖获得者豪斯菲尔德,他是一位没有读过大学的普通技术工作者。他获奖的成果是把已有的X射线照相装置与电子计算机组合发明CT扫描仪。这种仪器在诊断脑内疾病及体内癌变方面具有良好的效能,被誉为20世纪医学界最重大的发明之一。
综合法与组合法不同。综合法不是将研究对象进行简单叠加或初级的组合,它是首先将欲综合的各个事物(因子)进行若干分解,然后再根据需要将分解出来的有用部分进行组合。中西医学的结合就是一种综合,它不是把中医学和西医学简单地叠加在一起,而是经过仔细分析后取中西医学中的合理和适用部分而加以组合的。生物医学工程也是通过综合现代理、工、医的技术、方法和成果而形成的。
可见,综合是在科学分析基础上择优而进行的组合。它可以是一个技术领域中先进技术成果的综合,也可以是不同领域中技术的综合,还可以是传统技术与当前新技术的综合。
(五)仿生法
仿生法,就是以生物的结构、功能为原型进行模拟,构思出新的技术原理,引出新的技术发明的方法。如,蝙蝠发出超声波,然后借助物体反射回来的回声,就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。人们据此发明了超声波探测技术,并应用于医学,发明了A型超声波诊断仪、B型超声波诊断仪、超声心动图仪等各种超声类诊断器。
在医学上,仿生法的另外一个重要方面就是直接以人体某一器官、系统为原型,通过模拟其结构、功能,构思人造器官或设备。这种模拟的目的,不是用于其他人工物的创造,只是用于人体器官的人工代替物,即原型是人体某器官,模型则是这一器官的代替物。如人工假肢、电子耳、电子眼、人工肾、人工心脏、人工心肺机等。
仿生法的应用过程大致是:首先分解原型的功能要素,然后再寻求、创造出具有相同或相似功能的技术结构,完全或逼真地再现原型的功能。
医学技术发明的方法还有很多,如回采法,是指在相关技术已经发展的条件下,“回采”原来被搁置或否定的技术原理,使之在新条件下得以实现的方法;检核表法,是针对技术发明的目标或需要发明的对象,从多方面列出一系列的有关问题,从中引发思路,形成技术发明的设想,并变为实际的技术发明的方法;希望点列举法,就是从人们的愿望出发提出许多构想,产生出实用的技术发明的方法;缺点列举法,就是通过发现现有事物的缺陷,把各种缺点一一列举出来,然后提出改革或革新的一种方法。在医学技术发明的创造活动中,上述各种方法都可以灵活地加以运用。