對于學(xué)生物的小伙伴們來說，一天的大部分時(shí)間都是在實(shí)驗(yàn)室度過的：

早上起床去看板，

提完質(zhì)粒忙轉(zhuǎn)染。

可憐春半不還家，

深夜猶在 PCR。

說起實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)狗們?nèi)鐢?shù)家珍，移液槍、離心機(jī)、EP 管、超凈臺更是生物實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)配，是實(shí)驗(yàn)狗們吃飯的家伙什，但是你們真的了解它嘛？

以最常用的移液槍為例，它是誰發(fā)明的呀，什么時(shí)候發(fā)明的呀，最開始是什么樣子滴，是先有移液槍還是先有槍頭？是不是一無所知，瞬間陷入了裝逼的盲區(qū)？

接下來熟讀此文，保你以后帶師弟師妹們用槍的時(shí)候，不僅講實(shí)驗(yàn)口吐蓮花，更能侃侃而談聊八卦，收獲他們的星星眼。

1925 年，海因里希 · 施尼特（Heinrich Schnitger）出生于德國威斯特伐利亞（Westphalia）的萊姆戈（Lemgo）。他的父親是一位發(fā)明家，設(shè)計(jì)了一種曾經(jīng)廣泛使用的自行車鎖。施尼特從小耳濡目染，小小年紀(jì)就可以對各種小玩意兒修修補(bǔ)補(bǔ)和升級改進(jìn)，展現(xiàn)一個(gè)的發(fā)明家天賦。

二戰(zhàn)期間，作為一名德國士兵，他在戰(zhàn)場上得到一個(gè)好消息和一個(gè)壞消息。好消息是他不用上戰(zhàn)場送死了；壞消息是，他不用上戰(zhàn)場是因?yàn)樗粰z查出肺結(jié)核！從戰(zhàn)場退下來后，海因里希開始學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)。多年以后他向同事們提起這件事時(shí)說到，他對醫(yī)學(xué)毫無興趣，學(xué)醫(yī)純粹為了給自己治病 " 保護(hù)自己免受無能醫(yī)生的戕害 "。

1957 年，" 平平無奇 " 的一年。這一年，蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星斯普特尼克 1 號；丹麥科學(xué)家延斯發(fā)現(xiàn)了鈉鉀泵；一位年輕科學(xué)家剛剛當(dāng)上哈佛助教，他的名字叫詹姆斯 · 沃森；這一年，另外兩位年輕的物理學(xué)家楊振寧和李政道得了諾貝爾獎(jiǎng)。這一年，33 歲的海因里希來到了德國馬爾堡大學(xué)（University of Marburg），在生理化學(xué)研究所所長西奧多 · 比徹（Theodor Bücher）的研究小組做博后。

海因里希 · 施尼特

他的導(dǎo)師西奧多給他安排的任務(wù)是研究含磷代謝物，實(shí)驗(yàn)操作中需要反復(fù)吸取不到 1 毫升有毒的甲酸。海因里希對這種簡單重復(fù)的流水線式工作嗤之以鼻，更何況當(dāng)時(shí)用來吸取甲酸的儀器也讓人開心不起來。

事情還要從 19 世紀(jì) 40 年代說起，那時(shí)候微生物學(xué)雙雄之一路易 · 巴斯德（Louis Pasteur）發(fā)現(xiàn)了環(huán)境中微生物是造成食物腐敗、人體生病非常重要的原因之一，為了研究微生物時(shí)候能吸取一些微量液體或者單克隆菌落，巴斯德使用了帶尖端的玻璃管：將玻璃管中間燒軟，然后拉長拉細(xì)截?cái)?，這樣可以得到尖端非常細(xì)的玻璃管，可以容易地移取小體積的液體了。

吹燒玻璃管

是不是很熟悉？沒錯(cuò)，他開創(chuàng)的巴斯德移液管（Pasteur pipette）就是實(shí)驗(yàn)室常用的膠頭滴管的前身（嚴(yán)格來說成熟的吹燒玻璃管是后人升級的，但是為了紀(jì)念巴斯德于是統(tǒng)一稱作巴斯德移液管）。

一個(gè)世紀(jì)過去了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室仍舊在巴斯德移液管的基礎(chǔ)上改來改去打補(bǔ)丁，到了海因里希這個(gè)年代用的嘉士伯吸管（Carlsberg pipette）甚至還要用嘴吸！且不說吸有毒有害液體稍不留神吸到嘴里導(dǎo)致中毒或感染 ( 在 1915 年的一份報(bào)告中，57 個(gè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)告了 47 例感染，其中 40% 是通過口腔移液 ) ，就算試劑無毒無害一不小心滿嘴嘎嘣脆的玻璃碴子誰也受不了?。?/p>

直接吸取試劑

現(xiàn)在的生物狗每天做實(shí)驗(yàn)起碼得用三兩盒槍頭，而海因里希只能每天嘴吸幾百次，嘴都酸了，干了兩天直接擺爛罷工。導(dǎo)師西奧多見他好幾天沒來實(shí)驗(yàn)室大為光火，就在導(dǎo)師要發(fā)飆準(zhǔn)備炒海因里希魷魚的時(shí)候，海因里希帶著一個(gè)小玩意兒回來了。

世界上第一把移液槍

這是一個(gè)改造后的結(jié)核菌素注射器，海因里希在活塞下方添加了一個(gè)彈簧，彈簧彈起活塞用來吸取液體，同時(shí)彈簧上部設(shè)置了擋塊以固定每次的移液量。注射器針頭也換成了聚乙烯的細(xì)塑料管（這個(gè)細(xì)塑料管就是槍頭的前身，移液槍和它的槍頭從出生的時(shí)候就是鎖死的 CP，沒想到吧）。這個(gè)小玩意用起來方便輕松，而且沒有了用嘴吸的危險(xiǎn)，實(shí)驗(yàn)室的人用了都說好！

導(dǎo)師西奧多見狀大加贊賞，非但不再提解聘的事情反而鼓勵(lì)海因里希：你這次的摸魚的結(jié)果很好，這個(gè)小玩意兒你繼續(xù)完善完善趕緊搞出來，科研工作可以放一放，摸魚什么的請加大力度（還有這好事兒？）！很快，海因里希在移液槍 1.0 的基礎(chǔ)上加了第二個(gè)彈簧，這樣就可以在排液結(jié)束時(shí)把槍頭殘留的一丟丟液體 " 吹 " 出去，這也就是現(xiàn)代移液槍的 " 一吸兩打 " 的功能的第一次出現(xiàn)。

在制造了第一把移液槍的幾個(gè)月后，也就是 1957 年 5 月 3 日，海因里希申請了專利，最終于 1961 年 4 月 24 日獲得專利批準(zhǔn)。沒過多久專利就被一家公司買走了，收購專利的不是別人，正是日后大名鼎鼎的 Eppendorf 公司。Eppendorf 公司在收購在同一時(shí)期還開發(fā)了一種帶蓋子的小塑料管，也就是 EP 管，而發(fā)明 EP 管是我們下次要講的故事。

海因里希的移液槍專利證明

在海因里希發(fā)明移液槍的時(shí)候已經(jīng)想過了要配套一次性槍頭，當(dāng)時(shí)他嘗試用特氟龍為原料制作槍頭但是效果不佳。買斷移液槍專利之后 Eppendorf 的工程師威廉 · 伯格曼用聚丙烯替代特氟龍，發(fā)現(xiàn)效果奇佳。

之后，能換槍頭的移液槍和自帶卡扣式帽子的 EP 管這一組合風(fēng)靡全球的實(shí)驗(yàn)室。而迷你離心機(jī)的加入使之成為實(shí)驗(yàn)室標(biāo)配 " 鐵三角 " 將是我們下下次的故事。

海因里希和 Eppendorf 公司的移液槍

再到 1973 年，排槍也出現(xiàn)了，實(shí)驗(yàn)狗已經(jīng)可以快樂地處理 96 孔板了。

但是到這一步，移液槍還有一個(gè)重要功能沒有實(shí)現(xiàn)，那就是可調(diào)節(jié)量程。最初的移液槍可以設(shè)置多個(gè)通道（例如 25、50、75、100 μl）勉強(qiáng)算可調(diào)節(jié)量程，但也只能在這四個(gè)里面切換。

1974 年法國 Gilson 推出了第一支單道可調(diào)量程移液器可以在一定范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)量程，并把它命名為 Pipetman，再之后的 70 年代末期，Gilson 又將吸液 / 排液按鈕與退吸頭按鈕相互獨(dú)立。

至此移液器的究極形態(tài)進(jìn)化完成，功能上和現(xiàn)在你在實(shí)驗(yàn)室見到的移液槍別無二致了。但是要說那時(shí)候地移液槍長相嘛，真的是有點(diǎn)自由發(fā)揮、五花八門了。

20 世紀(jì) 70 年代風(fēng)格迥異的移液槍

再后面移液槍發(fā)展就沒有太大改動(dòng)了，只是在原有基礎(chǔ)上做一些微小升級，加個(gè)電動(dòng)小馬達(dá)呀，重新排布下布局呀之類的。請注意此時(shí)還在 70 年代，世界上第一個(gè) PCR 反應(yīng)還要在幾年之后的 1983 年。

現(xiàn)在常用的移液槍樣式

故事講到這里你可能會(huì)問，移液槍的發(fā)明人海因里希后來怎么樣了呢，為什么后續(xù)一點(diǎn)關(guān)于他的消息都沒有了呢？因?yàn)樗ナ懒恕?964 年在巴伐利亞的埃布西（Eibsee）一個(gè)湖中游泳時(shí)，海因里希 · 施尼特不幸溺亡。距離他的專利獲批僅僅兩年多，他離開了這個(gè)世界的時(shí)候不會(huì)知道，自己的發(fā)明將來會(huì)如何風(fēng)靡全世界的生物實(shí)驗(yàn)室。

海因里希向來是一個(gè)有發(fā)明天賦的人，早在他在馬爾堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院求學(xué)時(shí)候，就感覺手動(dòng)測量血液凝固的實(shí)驗(yàn)極其耗時(shí)，因此開發(fā)了一種儀器，使用兩根特殊排列的導(dǎo)線作為電極，電極在血液中來回移動(dòng)，直到凝結(jié)的血液在導(dǎo)線之間形成永久性傳導(dǎo)觸發(fā)了一個(gè)停止時(shí)鐘。

幾家大公司的開發(fā)團(tuán)隊(duì)都曾嘗試開發(fā)這個(gè)儀器，但是全都以失敗告終，只有他單槍匹馬用簡陋的條件成功了。如果他沒有去世，可能會(huì)發(fā)明更多對實(shí)驗(yàn)室很有幫助的儀器設(shè)備。

他發(fā)明的移液槍吸起實(shí)驗(yàn)室的一滴滴小小液體，掀起了生物科研領(lǐng)域的驚濤駭浪。他自己化身一滴液體，長眠在了 1964 年巴伐利亞安靜的湖面之下。

海因里希 · 施尼特，1925 年 5 月 10 日 - 1964 年 8 月 27 日