我們今天要介紹的科學家，不僅是一位德藝雙馨的醫生，而且也是不斷給人以激勵的導師，還是一位充滿正義感的鬥士，更是充滿創造活力的發明家。他自己是腎病患者，也是人工腎器官的發明者和血液透析治療的開創者，他還同時發明了人工心肺機和人工眼，也是人工心臟的創始者。
1911年2月14日，威廉·約翰·考爾夫誕生於荷蘭萊頓的一個貴族家庭，從萊頓大學畢業後，成為了荷蘭哥勞寧根大學醫學院的內科住院醫生。在治療一位22歲的年輕病人的尿毒症時，由於束手無策，他眼睜睜地看著病人因腎衰竭慢慢地死去，倍感煎熬和自責，他痛下決心，一定要找到一個抑制尿中毒的良策。漸漸地，他想出一種利用人工血液透析代替腎功能的辦法，並自制了一臺代替腎的血液透析機。
威廉·約翰·考爾夫
腎對人的作用很大，除了維持人體內酸鹼和內分泌平衡以外，腎的最主要功能是把血液中的廢物透析出來，隨尿液排出體外。起到透析作用的就是腎小球和腎小管。他想，要製造一臺代替腎的人工機器，不僅要找到代替腎小球的透析器件，還要設法把血液送出體外，透過往復迴圈把血液清洗乾淨以後再輸回體內，這就需要有合適的泵血部件。
考爾夫製造血液透析機的時候正值“二戰”，物資極度匱乏，他拿不到任何資助，只好把腎透析機建在了一輛廢舊的汽車上。不少器材是從工廠倉庫裡找來的，有清洗機的機芯和電泵，甚至還有膠皮管和舊罐頭盒。為了找到透析血液的部件，他選用了很多材料，逐一考察它們的透析效能，但都沒有滿意的結果。有一次，在吃香腸時，他注意到了香腸外面的腸衣。他突然想，為什麼不剝下來試試呢？他把血液灌入腸衣，裡面加了些尿素，把腸衣裡面的空氣排出，上面紮緊，放在鹽水溶液裡面搖動。腸衣是具有半透析性的材料，小的尿素分子鑽了出來，而血液大分子還留在腸衣裡面。5分鐘以後，尿素分子被排到了鹽水裡，腸衣裡面的血液被透析乾淨了。這一成功使他有了信心，利用腸衣作為關鍵性材料，終於製成了人工腎透析機。
1943年，考爾夫把這臺簡陋的機器用到了臨床上。一開始，它的透析功能並不好，一連做了多次改進之後，終於在1945年，開始有了療效。僅在這一年，他就成功地救治了16例腎衰竭的臨危病人。經考爾夫透析機治療，一些瀕臨死亡的人恢復了生機，其中有位婦女經他治療後，從尿中毒的昏迷中甦醒了過來，以後又活了很多年。這位婦女是當時臭名昭著的納粹合作者，但考爾夫只把她視為自己的病人，與其他病人同等看待。也就是在此時，考爾夫還同時參加了抵抗德國佔領的地下活動。在這一時期，他還首次採用了輸血的治療技術，在他的組織和領導下，建立了歐洲第一個血庫。
考爾夫利用研製成功的透析機治療病人的情況
儘管考爾夫發明的血液透析機有著難以置信的良好效果，但他從沒有想過申請專利，而是把他親手製造的5臺透析機和設計圖樣影印件無償地捐贈給了世界其他幾所醫院，這一大度的創舉，使血液透析治療得以迅速地擴充套件開來。
1950年，考爾夫移居美國，從1950年到1967年他在克利夫蘭醫院擔任臨床醫生。在此期間，經他多次改進，血液透析機的結構和部件更加合理，療效也更加顯著，考爾夫的人工腎器官已成為引領現代血液透析機的先驅。
1967年，考爾夫調入猶他大學醫學院，在這裡，他繼續改造血液透析機，同時又潛心於心肺機的研究。
1978年，考爾夫展示他發明的行動式透析機
1982年，他研製成功的心肺機正式投入使用。與此同時，他還首先提出了人工心臟的設想，考爾夫經常說，“既然心臟能被人生長出來，那人也應該能把它製造出來。”在他的努力下，人工心臟終於研製成功。在1973年到1981年間，考爾夫先後對4頭牛做了人工心臟移植手術，存活最長一例達到了286天。在他的引導與激勵下，他的研究生羅伯特·伽維克沿著考爾夫研發的道路，終於研製成了第一例人工心臟“伽維克7號”。1986年考爾夫正式退休，但他繼續在實驗室又工作了11年，堅持他的人工器官研究，在此期間，他發明了人工眼。
考爾夫被稱為“人工器官之父”，在他的一生中，發明、著作和論文共達600多項，成為20世紀做出最偉大貢獻的醫生之一。他曾在世界20多所大學和研究所獲得榮譽博士學位，先後獲得120多個學術成就獎和榮譽獎，如1972年的哈維獎、1982年的美國醫學學會（AMA）的科學成就獎、1986年的日本獎、2002年的阿爾伯特·拉斯克臨床醫學獎、2003年美國工程院的拉斯獎等。1990年，他被美國《生活》雜誌評為“20世紀最重要的人物之一”，2003年，他與威廉·多貝爾一起獲得諾貝爾獎提名。
在考爾夫的開創下，現代的血液透析機在世界各地醫院、診所甚至醫護中心都獲得了廣泛使用，它已成為救治腎病和腎衰竭病人必不可少的治療工具。血液透析機的廣泛使用，拯救了世界千千萬萬腎病患者的生命。考爾夫不懈的創新精神，尤其是他的醫術和醫德將永遠激勵著後來人。
來源：《科學史上的365天》
作者：魏鳳文 武軼
