他为了摸鱼发明的工具，让全世界的科研狗工作量加八倍

如果问，谁是生物狗实验室里最亲密的伙伴？

很多人的答案，会是「枪」：

搞错了，是这把：

毕竟，牵对象手的时间（如果有的话），也没有牵移液枪的时间长。

每天吸打上百次，多多少少为科研人员们带来腱鞘炎，腕管综合征等职业病，但即便如此，相信大家还是不得不为这项智慧的发明点赞。

不过这么好用的东西出现在实验室里还不到 50 年。那在移液枪发明之前，科学家是怎么做实验的呢？

答案非常原始粗暴：

没错，用嘴吸。

事情还要从 19 世纪 40 年代说起，那时候微生物学双雄之一路易·巴斯德（Louis Pasteur）发现了环境中微生物是造成食物腐败、人体生病非常重要的原因之一。

为了研究微生物时候能吸取一些微量液体或者单克隆菌落，巴斯德使用了带尖端的玻璃管：将玻璃管中间烧软，然后拉长拉细截断，这样可以得到尖端非常细的玻璃管，可以容易地移取小体积的液体了。

吹烧玻璃管

是不是很熟悉？

没错，他开创的巴斯德移液管（Pasteur pipette）就是实验室常用的胶头滴管的前身（严格来说成熟的吹烧玻璃管是后人升级的，但是为了纪念巴斯德于是统一称作巴斯德移液管）。

当需要精确移液时，科学家们使用的嘉士伯吸管（Carlsberg pipette）是一端放在溶液中，一端放在嘴里，眼睛瞄着刻度来完成。

不小心吸大劲儿了，吸到嘴里怎么办？

不打紧，入口的一端塞点棉花就行。

但说实话这样也没有让操作体验好到哪里去，毕竟除了一些常规试剂，还有各种菌液，病毒，甚至是粪便，尿液病毒等。味道直冲天灵盖的酸爽还算是轻的，更危险的还是无法避免的感染事故。

有史料记载的第一次因嘴部移液导致的感染发生在 1893 年，一位内科医生在操作时因为意外而吸入了伤感杆菌的培养液，不幸中招。

有调查指出，到 1915 年，约有 40% 的实验室源感染事件都是因吮吸移液导致的。

几乎每五次吮吸移液操作中就有一次会发生感染。

这样反人类的「吸」液操作用了多久呢？

一个多世纪！生物学实验室一直在巴斯德移液管的基础上改来改去打补丁。总的来说都逃不过用嘴吸。甚至现在这样的吸液方式也没有绝迹。

图片来源：生物学霸评论区

禁止吮吸放射性物质的告示

直到一个人出现，才让这件事有了彻底的改观，他就是我们今天故事的主角——海因里希·施尼特（Heinrich Schnitger）。

海因里希·施尼特

1925 年，海因里希出生于德国。他的父亲是一位发明家，设计了一种曾经广泛使用的自行车锁。施尼特从小耳濡目染，小小年纪就可以对各种小玩意儿修修补补和升级改进，展现一个的发明家天赋。

二战期间，作为一名德国士兵，他在战场上得到一个好消息和一个坏消息。

好消息是他不用上战场送死了；

坏消息是，不用上战场的原因是他被检查出肺结核！

从战场退下来后，海因里希开始学习医学。多年以后他向同事们提起这件事时说道，他对医学毫无兴趣，学医纯粹为了给自己治病——「保护自己免受无能医生的戕害」。

1957 年，「平平无奇」的一年。

这一年，苏联发射了第一颗人造地球卫星斯普特尼克 1 号；丹麦科学家延斯发现了钠钾泵；一位年轻科学家刚刚当上哈佛助教，他的名字叫詹姆斯·沃森；这一年，另外两位年轻的物理学家杨振宁和李政道得了诺贝尔奖。

这一年，33 岁的海因里希来到了德国马尔堡大学（University of Marburg），在生理化学研究所所长西奥多·比彻（Theodor Bücher）的研究小组做博后。

他的导师西奥多给他安排的任务是研究含磷代谢物。

实验操作中需要反复吸取不到 1 毫升有毒的甲酸。海因里希对这种简单重复的流水线式工作嗤之以鼻，更何况当时吸取甲酸的方式也让人开心不起来。

相比起现在的生物狗每天做实验起码得用三两盒枪头，而海因里希每天嘴吸甲酸几百次。

是真的很累，嘴都酸了，干了两天直接摆烂罢工。

导师西奥多见他好几天没来实验室大为光火，就在导师要发飙准备炒海因里希鱿鱼的时候，海因里希带着一个小玩意儿回来了。

世界上第一把移液枪

这是一个改造后的结核菌素注射器，海因里希在活塞下方添加了一个弹簧，弹簧弹起活塞用来吸取液体，同时弹簧上部设置了挡块以固定每次的移液量。

注射器针头也换成了聚乙烯的细塑料管（这个细塑料管就是枪头的前身，移液枪和它的枪头从出生的时候就是锁死的 CP，没想到吧）。

这个小玩意用起来方便轻松，而且没有了用嘴吸的危险，实验室的人用了都说好！

导师西奥多见状大加赞赏，非但不再提解聘的事情反而鼓励海因里希：你这次的摸鱼的结果很好，这个小玩意儿你继续完善完善赶紧搞出来，科研工作可以放一放，摸鱼什么的请加大力度（还有这好事儿？）！

很快，海因里希在移液枪 1.0 的基础上加了第二个弹簧，这样就可以在排液结束时把枪头残留的一丢丢液体「吹」出去，这也就是现代移液枪的「一吸两打」的功能的第一次出现。

在制造了第一把移液枪的几个月后，也就是1957 年 5 月3日，海因里希申请了ZL，最终于1961年4月24日获得ZL批准。

没过多久ZL就被一家公司买走了，收购ZL的不是别人，正是日后大名鼎鼎的 Eppendorf 公司。

Eppendorf 公司在收购在同一时期还开发了一种带盖子的小塑料管，也就是 EP 管，而发明 EP 管是我们下次要讲的故事。

海因里希的移液枪ZL证明

在海因里希发明移液枪的时候已经想过了要配套一次性枪头，当时他尝试用特氟龙为原料制作枪头但是效果不佳。买断移液枪ZL之后 Eppendorf 的工程师威廉·伯格曼用聚丙烯替代特氟龙，发现效果奇佳。

之后，能换枪头的移液枪和自带卡扣式帽子的 EP 管这一组合风靡全球的实验室。

海因里希和 Eppendorf 公司的移液枪

再到 1973 年，排枪也出现了，实验狗已经可以快乐地处理 96 孔板了。

但是到这一步，移液枪还有一个重要功能没有实现，那就是可调节量程。最初的移液枪可以设置多个通道（例如 25、50、75、100 μl）勉强算可调节量程，但也只能在这四个里面切换。

1974 年法国 Gilson 推出了第一支单道可调量程移液器可以在一定范围内任意调节量程，并把它命名为 Pipetman，再之后的 70 年代末期，Gilson 又将吸液/排液按钮与退吸头按钮相互独立。

至此移液器的究极形态进化完成，功能上和现在你在实验室见到的移液枪别无二致了。但是要说那时候地移液枪长相嘛，真的是有点自由发挥、五花八门了。

20 世纪 70 年代风格迥异的移液枪

再后面移液枪发展就没有太大改动了，只是在原有基础上做一些微小升级，加个电动小马达呀，重新排布下布局呀之类的。请注意此时还在 70 年代，世界上第一个 PCR 反应还要在几年之后的 1983 年。

现在常用的移液枪样式

故事讲到这里你可能会问，移液枪的发明人海因里希后来怎么样了呢，为什么后续一点关于他的消息都没有了呢？

因为他去世了。

1964 年在巴伐利亚的一个湖中游泳时，海因里希·施尼特不幸溺亡。

距离他的ZL获批仅仅两年多，他离开了这个世界的时候不会知道，自己的发明将来会如何风靡全世界的生物实验室。

海因里希向来是一个有发明天赋的人。

早在他在马尔堡大学医学院求学时候，就感觉手动测量血液凝固的实验极其耗时，因此开发了一种仪器，使用两根特殊排列的导线作为电极，电极在血液中来回移动，直到凝结的血液在导线之间形成永久性传导触发了一个停止时钟。

几家大公司的开发团队都曾尝试开发这个仪器，但是全都以失败告终，只有他单枪匹马用简陋的条件成功了。

如果他没有去世，可能会发明更多对实验室很有帮助的仪器设备。

他发明的移液枪吸起实验室的一滴滴小小液体，掀起了生物科研领域的惊涛骇浪。他自己化身一滴液体，长眠在了 1964 年巴伐利亚安静的湖面之下。

学霸君想说：移液枪还有一个可以改进的地方，量程一键最大，懂得都懂

参考资料

1.https://biotechinasia.wordpress.com/2015/08/26/a-journey-in-to-the-history-of-micropipettes/

2.https://en.wikipedia.org/wiki/File:Early_pipette.jpg

3.https://www.wiki.de-de.nina.az/Heinrich_Schnitger.html

4.https://pasteur-pipette.com/history-of-pasteur-pipettes/

5.https://www.mta-dialog.de/artikel/heinrich-schnitger-und-die-entwicklung-der-kolbenhubpipette

6.https://www.instructables.com/How-to-Make-a-Your-Own-Glass-Pipette/

7.https://thebiomedicalscientist.net/science/no-more-sucking-60-years-micropipette

8.https://www.chemistryworld.com/opinion/schnitgers-pipette/7789.article

9.https://www.the-scientist.com/foundations-old/the-original-micropipette-48026

10.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1369176/

11.https://en.wikipedia.org/wiki/Pipette#/media/File:2Pipettierhilfen.jpg

题图：网络