雖然人類使用鋸子的歷史已有上千年,但現(xiàn)代電鋸問世不過200多年。令人大跌眼鏡的是,人們最初發(fā)明電鋸不是用來伐木,而是方便產(chǎn)婦生孩子。
真的,最初的電鋸僅用于切割產(chǎn)婦的盆骨……
▲圖源pexels
助于分娩 初具雛形
古代由于科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá),分娩時(shí)母親或嬰兒死亡的案例比比皆是。從生育方式來看,分娩主要分為順產(chǎn)和剖腹產(chǎn)兩種。中國古代以順產(chǎn)為主,也有極少數(shù)的剖腹產(chǎn)案例,《史記》稱之為“剖宮產(chǎn)”。
西方采用的剖腹產(chǎn),實(shí)為母親因疼痛或筋疲力盡無法將嬰兒順利產(chǎn)出時(shí)采用的下下之策。1610年4月,德國維滕堡大學(xué)醫(yī)院外科醫(yī)生耶雷米亞斯·特勞特曼在助產(chǎn)史上進(jìn)行了首次現(xiàn)代意義的剖腹產(chǎn)手術(shù)。
此后,很多產(chǎn)婦在剖腹產(chǎn)時(shí)死于大出血或感染,各國醫(yī)生進(jìn)行改進(jìn)手術(shù)的試驗(yàn),以提高產(chǎn)婦和嬰兒的存活率。
1783年初,一位蘇格蘭女醫(yī)生捂著臉跑進(jìn)同事約翰·艾特的辦公室。原來,她剛經(jīng)手的剖腹產(chǎn)手術(shù)失敗,母子俱亡,家屬不依不饒,吵鬧不休。艾特一邊安慰女同事,一邊讓人通知另一醫(yī)院的同行詹姆斯·杰弗里,一起商量解決辦法。
▲18世紀(jì)的剖腹產(chǎn)銅版畫
杰弗里到了之后,先讓女醫(yī)生報(bào)告院長,做家屬的安撫工作,再和艾特一起討論如何改進(jìn)剖腹產(chǎn)手術(shù)。
他們仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)流行的剖腹產(chǎn)手術(shù)有兩個(gè)致命缺點(diǎn):一是醫(yī)生們用一個(gè)小鋸子和一把小刀手動(dòng)切割產(chǎn)婦的盆骨,要20-30多分鐘才能完成,打了麻藥的產(chǎn)婦往往被痛醒,甚至被痛死;二是手術(shù)過程中產(chǎn)婦不可避免地大出血,最后因失血過多而亡。
怎么辦呢?經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),他們提出一個(gè)大膽的構(gòu)想,即把小刀和小鋸用鏈條連起來,通過手搖曲柄來控制鋸子的轉(zhuǎn)速。經(jīng)過一年多的持續(xù)改進(jìn),手搖鋸刀裝置變得精巧和實(shí)用。
手術(shù)時(shí),面對被卡在產(chǎn)道里的嬰兒,醫(yī)生手搖鏈條幾分鐘即可切開產(chǎn)婦的恥骨聯(lián)合(由骨盆前方兩邊恥骨聯(lián)合面之間借纖維軟骨連接的結(jié)構(gòu)),讓兩側(cè)的恥骨分開,從而讓嬰兒更方便地從子宮中分娩出來。
分娩過后,產(chǎn)婦要經(jīng)歷痛苦的恢復(fù)過程:她們被禁固在吊床式的特制床上,傷口愈合前都無法移動(dòng),前后長達(dá)十多天。
由于艾特他們發(fā)明的這種裝置帶有鋸齒鏈,所以后人稱它為手鏈鋸。以汽油機(jī)為動(dòng)力之后,人們稱之為油鋸。油鋸即是現(xiàn)代電鋸的雛形。
▲最早的手鏈鋸模擬圖(圖源:Public Domain)
1785年,艾特和杰弗里聯(lián)合出版了《助產(chǎn)術(shù)原理及產(chǎn)后醫(yī)學(xué)》一書。書中不但詳細(xì)介紹了以手鏈鋸為主要工具的骨盆切開術(shù)(即恥骨聯(lián)合切開術(shù)),還附上手鏈鋸的原理及示意圖。他們研制的手鏈鋸在歐洲各國得到推廣。
市場檢驗(yàn) 更新?lián)Q代
歷史進(jìn)入19世紀(jì)中葉,隨著工業(yè)的發(fā)展,木材的需求越來越大,伐木工具研制成為科學(xué)界重點(diǎn)關(guān)注的對象。美國加州的工程師繆爾看到醫(yī)生用手鏈鋸做分娩手術(shù)時(shí),靈機(jī)一動(dòng),便依葫蘆畫瓢研制成一臺龐大的伐木鏈鋸機(jī)。
此機(jī)器的工作原理是靠鋸鏈上交錯(cuò)的L形刀片橫向運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行剪切動(dòng)作。它重一百多千克,必須用起重機(jī)吊起來才能工作。當(dāng)時(shí)西方的創(chuàng)新發(fā)明很多,能經(jīng)得起市場考驗(yàn)的很少。
與繆爾發(fā)明的新型鏈鋸機(jī)一樣,英國人漢密爾頓1880年研制而成的紡車式鋸子、美國人本斯1905年發(fā)明的最早的鏈條循環(huán)鏈鋸等,都因太過笨重、成本太高或效率太低而被市場一一淘汰。
1926年,工程師出身的德國商人安德烈·斯蒂爾在家鄉(xiāng)斯圖加特創(chuàng)辦鍋爐生產(chǎn)廠時(shí),因?yàn)樾枰罅磕绢^作原材,便著手研制最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的伐木工具。他仔細(xì)研究艾特、繆爾、本斯等人發(fā)明的鏈鋸后,終于設(shè)計(jì)出世界上首款由電力驅(qū)動(dòng)的專用伐木鏈鋸。
這種以電為動(dòng)力的鏈鋸重約50千克,工作馬力達(dá)3千瓦,可以鋸斷直徑約1米的樹木,兩個(gè)人即可輕松操作。他把這種電鏈鋸稱為電鋸,又叫動(dòng)力鋸。
▲安德烈·斯蒂爾和他改進(jìn)的電鋸(圖源:電鏈鋸網(wǎng))
斯蒂爾是個(gè)具有超前思維的人。當(dāng)他發(fā)現(xiàn)電鋸對伐木工作幫助很大時(shí),便一邊改進(jìn)電鋸并讓工廠批量生產(chǎn),一邊申請電鋸的發(fā)明專利。
這些都讓斯蒂爾及其創(chuàng)辦的電鋸生產(chǎn)廠受益無窮:他的企業(yè)曾多年位居全球電鋸生產(chǎn)產(chǎn)量之首,他也因此被后人尊稱為“電鋸之父”。
用途廣泛 輕便高效
自斯蒂爾發(fā)明新型電鋸后,世界各國便掀起改進(jìn)電鋸的熱潮,并持續(xù)幾十年。
1959年,即斯蒂爾推出真正意義上的單人操作油鋸的第9年,一個(gè)改變電鋸行業(yè)格局的產(chǎn)品——康力輕型油鏈鋸問世了。
此油鏈鋸首次采用直驅(qū)方式,沒有龐大而沉重的齒輪箱,單鋸重量在20千克以內(nèi)。它與現(xiàn)代電鋸看起來非常相似,設(shè)計(jì)理念也很超前。
此后十多年,全球電鋸生產(chǎn)突飛猛進(jìn)。到20世紀(jì)70年代初,隨著小型內(nèi)燃機(jī)的普遍使用,電鋸生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)從最初的又大又重變得輕便高效,美國、瑞典、日本等國批量生產(chǎn)能夠由單人操作的電鋸。
▲康力輕型油鏈鋸
時(shí)至今日,因生產(chǎn)、生活的需要,人們采用液壓傳動(dòng)、冰晶刀片等先進(jìn)技術(shù),研制出不同類型的電鋸,如單手鋸、混凝土切割鋸、高枝鋸等。
因用途和操作的不同,這些電鋸又被分為固定式和手提式,齒狀鋸條一般是用純鋼制成,有條形、圓形、鏈?zhǔn)降榷喾N。動(dòng)畫片《熊出沒》里光頭強(qiáng)成天抱著砍樹的就是手提式電鋸。
▲圖源pexels
有趣的是,隨著科學(xué)的發(fā)展,剖腹產(chǎn)術(shù)取代了原始恥骨聯(lián)合切開術(shù),所以現(xiàn)代電鋸的諸多用途里,沒有一項(xiàng)是用于切割產(chǎn)婦的盆骨,以方便嬰兒的出生。當(dāng)初發(fā)明手鏈鋸的兩位蘇格蘭醫(yī)生在天之靈若看到一切,不知作何感想?