1956年,美国一名科研人员在进行实验时,错误地将1兆欧的电阻器当成了1万兆欧的电阻器,装在了记录器上,结果,记录器电路产生了节奏如同人体心跳的信号。自此,全球十个最伟大的工程学发明之一诞生了…… 威尔逊·格雷特巴奇1919年出生在纽约布法罗,那时候美国正处于工业快速发展期。他从小在当地公立学校上学,高中毕业于西塞内卡高中,对电子东西特别上心,早年就爱鼓捣无线电设备。 二战爆发后,他加入海军,当上航空首席无线电员,在太平洋和大西洋执行任务,负责维护通信系统。那几年,他学到不少实际技能,比如修理发射机和接收机,确保信号稳定。1945年,他荣誉退役,利用士兵法案上大学。 进康奈尔大学后,他专攻电气工程,1950年拿下学士学位。课堂上学电路原理,实验中组装设备,让他打下坚实基础。后来转到布法罗大学,1957年获得硕士学位。期间,他参与各种项目,比如设计电子振荡器,测试频率变化。毕业后,他当上布法罗大学电气工程系助理教授,还在康奈尔航空实验室做助理工程师,从1952到1953年,处理航空电子系统。 这些工作让他接触多领域专家,包括医疗人员。他接外部委托,比如为动物农场设计仪器,校准传感器,确保数据准确。他的职业从军事到学术,再到应用,积累了跨界知识。在电子工程和医疗交叉点,他逐步扩展视野,为后来发明奠基。战后教育机会,让他从普通无线电员变成工程师,这在当时很多退伍军人中常见,但他的坚持让他脱颖而出。 1956年春天,威尔逊·格雷特巴奇在布法罗大学实验室工作,为医学院动物实验设计心律记录振荡器。任务是产生稳定信号监测大型动物心脏。他挑选元件时,本该用10千欧电阻,却错拿1兆欧的,安装到电路板上。连接电源后,示波器显示信号波动:1.8毫秒脉冲后1秒间隔,重复出现。 他检查元件,发现电阻规格错误。纠正后信号正常,但那节奏让他联想到心跳。他回想与心脏外科医生威廉·查达克交谈,医生提到心脏病患者需外部刺激维持跳动,现设备太大,无法便携。威尔逊记录结果,计算电流和间隔,测试不同组合,调整参数。 这个意外揭示电路能模拟心率。他收集医疗资料,研究期刊,推动起搏器方向。几天内,他组装小型电路,用电池供电,测试稳定性。发现让威尔逊转向心脏起搏器研究,这在当时医疗设备领域是个突破,因为早期起搏器依赖外部电源,限制应用。 威尔逊意识到,低电流能驱动植入装置。他用1.5伏电池、电阻和晶体管,产生30周期每秒信号,匹配心律。这电路基于阻塞振荡器,使用晶体管高效生成脉冲。1958年5月,他与查达克和安德鲁·盖奇合作,在狗身上测试:植入装置,固定电极到心肌,狗存活数周,证明可行。 原型用马洛里汞氧化锌电池供电,环氧树脂封装,电极置入心肌。威尔逊1959年申请专利,1962年获批,编号3,057,356。这设计让明尼阿波利斯美敦力公司制造植入式起搏器,推动行业发展。意外从简单错误变成实用发明,体现了工程学中意外发现的价值。 威尔逊与查达克合作,在布法罗退伍军人医院讨论方案。1960年4月,他们植入首位人类患者:77岁男子患完全心块。查达克植入导线,威尔逊监测信号,调整参数。患者恢复心律,存活一个月。1961年,他们报告15例成功植入,证明可靠性。 起搏器用锌汞电池,但寿命短。威尔逊创办公司,解决电池问题。1968年,他的催化研究公司在巴尔的摩开发锂碘电池,专利4,049,890。高阻抗起初是难题,但适配起搏器。1971年,WG1电池引入,1974年,心脏起搏器公司用锂阳极和锂碘电解质固态电池制造首台产品。 这种电池能量密度高,自放电低,小型可靠,成为标准,延长寿命到十年,减少更换手术。威尔逊的公司扩展成医疗电池供应商,他管理生产,检查组件。1970年代,他获超325项专利,包括生理电极和医疗电子装置。公司授权技术,推动心脏治疗。 威尔逊还参与核聚变研究,安装设备运行实验。他的发明影响全球数百万患者,起搏器技术持续临床应用。他获国家发明家名人堂成员,1990年国家技术与创新勋章。2011年9月27日,他在纽约威廉斯维尔养老中心逝世,享年92岁。公司更名Integer控股,继续生产医疗组件。
