当我第一次站在手术室， 看到一个真正的手术的时候， 我不知道自己该期待着什么。 我当时是一个工科大学生。 我以为会像在电视上看到的。 在背景中播放着不详的音乐, 汗珠从外科医生的脸冲下。 但其实一点也不一样。 这一天有着音乐在播放， 我想是麦当娜的最有名的歌 也有很多的会话, 讲的不仅是病人的心脏率， 也有的话题是关于运动和周末计划。 从此，我看的手术越多， 就越发现就是这样的。 在某种奇怪的角度上看，做手术和在办公室工作一样。 但是每隔一段时间， 音乐会被调低， 每个人都会停止说话， 然后盯着一样的东西。 那时候，你就知道十分关键 而且危险的事情要发生了. 我第一次见到这个发生的时候， 我是在看一种外科手术 叫腹腔镜手术. 对于不熟悉的人， 它并非你已常见的 大切口手术， 在腹腔镜手术中外科医生 会在病人身上切出这样的三个或者更小的口。 然后将这些长并且细的仪器 和摄像头一齐塞入， 事实上在病人的体内进行手术。 这是非常好的，因为感染风险更小 更少的痛苦，更短的修复时间。 但是同时这个仪器也带来了一些不好的， 因为切口是由一个 长并且尖的 叫做套管针的仪器切出来的。 外科医生使用该一起的方法是 他拿着它， 并将其在腹部刺压 直至其穿过。 那一天所有手术室中的人 都盯着那个仪器是因为 他必须非常小心 以避免伤害到 以下的器官以及血管。 这个问题你们一定不陌生 我很确定你们以前见过。 （笑声） 记得这个嘛？ （掌声） 你知道那根吸管 不知道什么时候就会穿过 你不知道它是否会刺穿另一侧 或是直接刺到你的手上， 或是把果汁弄得到处都是， 但是你们都被吓到了，对不对？ 每一次你们做这个的时候， 你们经历了相同的基本物理原理 就像我那天在手术里所看到的那样。 结果证明这的确是一个问题。 在 2003 年，(美国)食品药物管理局出面说 套管针切口可能是小创伤手术中 最危险的一步。 再一次，在 2009 年，我们在报纸上看到 半数以上产生并发症的腹腔镜手术 由套管针产生。 哦，顺便说一句 这在 25 年里都没变过。 当我读研究生时， 这就是我想工作的领域。 我当时试着想我一个朋友解释 我花时间在做什么， 我说， 这就像你在墙上打个孔 然后在你的公寓里挂些东西。 当钻子刺穿墙的那一瞬间 钻子会扎进去对不对？ 他看着我然后说， 你是说就像是钻入大脑一样么？ 然后我说 你说什么！？ 然后我调查了一下，医生确实会在脑袋上打孔。 很多神经外科手术 事实上都是从在头骨上钻个洞开始的。 如果外科医生不够小心， 他会直接钻入大脑。 这就是我开始思考的时候， 颅骨钻孔，腹腔镜手术， 为什么不能是医学的其他领域呢？ 因为，请想一想，你能想出哪次去看病 不是被体内什么东西卡住的呢？ 事实是 在医疗中，打孔是非常普遍的。 这里只是一部分我所发现的 涉及到组织刺穿的步骤。 如果我们只算上其中的三种-- 腹腔镜手术，硬脑膜外麻醉和颅钻-- 这些过程导单单在这个国家 每年就造成了超过 30,000 起并发症。 我认为那个问题是值得解决的。 让我们来看看 在这些手术中使用到的设备。 我提及到硬膜外麻醉。这是一个硬膜外针头。 它是用来刺穿脊椎韧带 和分娩期间注射麻醉药。 这是一组骨髓穿刺检查工具。 这些实际用于钻入骨头 和收集骨髓或病变骨头的样本。 下面是来自南北战争中的刺刀。 （笑声） 如果我告诉你这是医疗穿孔工具 你也许会信我。 有什么区别呢？ 我越进行这项调研 就越觉得 得有更好的办法 我认为，解决这个问题的关键在于 这些医疗设备都有一个 共通的物理原理。 那些物理原理是什么呢？ 让我们再回到在墙上钻孔这个话题。 你对墙上的一个钻子施加压力。 按照牛顿力学 墙会给出一个相对作用力， 大小相同 方向相反 钻墙的过程中， 力量是平衡的。 但是有一个时刻 当钻子刚刚穿过墙的那一瞬间 在那个时刻，墙便不能再施加力。 但是你的大脑在那一瞬间来不及反应。 因此在你的大脑做出反应的一毫秒或其他时间内 你仍在推钻子， 然后那个不平衡的力造成了加速度， 这就是刺入的过程。 但是如果你可以在那一瞬间 将针尖拉回来 并抵消向前的加速度呢？ 那是我决定去做的 想象你有一个仪器, 有着锋利的尖端可以切过软组织。 把尖头拉回来的最简单的方式是什么呢？ 我选择使用弹簧。 当你拉伸弹簧时，针头会伸出 在正要刺穿组织时 弹簧会往回收。 你怎样才能保持针头的位置 直到刺穿的那一时刻呢？ 我用这种机制。 当仪器的尖端压着组织时， 这个机械向外扩张并顶住墙壁。 所产生的摩擦力 使仪器被固定住，并防止弹簧收回针尖。 但是在刺穿得那一瞬间， 组织不能再将针尖向回推。 因此这个机械解锁，弹簧便收回针尖。 让我展示给你们它的慢镜头。 这大概有每秒 2,000 帧， 我想让你们注意一下针尖部位 就在那的底部位置，正要刺穿软组织。 你会看见在刺穿得瞬间， 就在那里，机械装置解锁并收回针尖。 我要给你们再看一遍，这一次近一些。 你会看到那锋利的刀尖， 就在它刺穿橡胶薄膜的瞬间 它便会消失在白色的保护套中。 就在那里。 那发生在刺穿后的百分之一秒。 因为这个仪器不是为了纯物理刺穿而设计的 也不是专门为颅骨钻孔 或腹腔镜手术或其它医疗步骤而设计， 这在不同的医学领域 和不同的长度范围都可被应用。 但其中还会有变数。 这是我的第一个原型。 是的那些是冰棒棍， 在顶端是橡皮筋。 这只花了我大概30分钟，但是成功了。 这证明了我的想法是正确的， 这也证实了剩下几年在这个项目上需要做的工作。 我研究这个是因为 这个问题真的使我着迷。 这个主意让我晚上睡不着。 但我认为它也应该让你着迷， 因为我说过穿孔在哪里都会发生。 这也就意味着在某个时刻它会成为你的问题。 在手术室的第一天 我从来没有想过套针会被用在我身上。 但是去年，我在访问希腊的途中得了阑尾炎。 我在雅典的医院里， 医生告诉我，他要 做一个腹腔镜手术。 他准备从那些小的切口中移除我的阑尾， 他告诉我将来的康复情况 以及可能发生的后果。 他说：“你还有别的问题么？”我说”只有一个。 你用什么样的套针？” 关于腹腔镜手术我最喜欢的一句话是 H.C.雅各布斯医生所说的： “是刺穿自身导致危险。” 那是我最喜欢的一句话 因为 H.C.雅各布斯医生是第一位实行腹腔镜手术的人， 他在 1912 年写下了这句话。 在超过 100 年中，这是一个伤害甚至杀害人们的问题。 所以这不难想象，对于每一个重要的问题 会有某个队伍的专家不分昼夜地工作去解决它。 但事实并不是这样的。 我们需要更善于发现问题 并找到解决它们的方法。 所以如果你遇到一个吸引你的问题， 让自己在夜里反复思量它 允许自己被它吸引， 因为又很多生命等着你去拯救。 （掌声）