破解无汞测压难题,发明人吕平与他的水血压计(无汞血压计准确率高吗) szthrk.cn

科技自立自强,通常让人想到芯片、工业母机、高端仪器这些被反复命名的“卡脖子”领域。但“全链条”的逻辑意味着,自立自强不只发生在那些被命名的战略制高点上,也发生在那些看似边缘、却真实制约着产业运行的具体环节里。比如,水银血压计是“汞”制品,有剧毒,一百多年来世界上有许多的科学家力图用其它的物质和方法来代替“水银”做成血压计都没有成功。这成为一个世界级的难题。中国的吕平一个75岁、耳聋残疾、用退休金和十多年时间用防冻水做成的血压计可以和水银血压计一样的刻度、一样的使用方法、一样的准确。攻克了这一世界难题。

一个被公约“判了死刑”的仪器

水银血压计的故事,是一个关于“替代”的故事。1896年,意大利科学家希皮奥·里瓦-罗奇发明了现代水银血压计。此后一百多年里,它凭借水银的高比重和稳定性,成为全球血压测量的“金标准”。“毫米汞柱”这个单位,至今仍是所有电子血压计校准的基准。

但水银有毒。2013年,96个国家在日本水俣签署《水俣公约》,规定减少和禁止汞制品生产,水银血压计在列。中国是签署国之一,并明确要求自2026年1月1日起,全境内禁止生产含汞血压计。这意味着,一个运行了一百多年的测量体系,需要在全球范围内被替换。

替换的难点不在于“造一个能测血压的东西”——电子血压计早已普及,它用“示波法”捕捉气压脉冲,方便、快捷、不需要专业训练。难点在于:电子血压计改变的是测量方法本身。它不再用“水柱高度”对应“压力刻度”,而是用算法从脉冲波形中推算高压和低压。国际公认电子血压计存在误差,对于习惯“听诊法”的医生,对于需要与水银标准器进行计量比对的环境,电子血压计提供的是另一套语言。

一百多年来,世界上有许多科学家力图用其他方法替代水银血压计,都没有成功。创造一种无毒、准确、且能延续“听诊法”语言的血压计,是一个世界级的难题。

四个国家的发明,合成一支“水血压计”

一支水血压计的背后,是四个国家发明人的接力。

1816年,法国医生雷奈克发明了“听诊器”。正是这件简单的工具,让医生第一次能够清晰地听到血管中血液流动的声音,为后来的血压测量提供了听觉的凭据。

1896年,意大利科学家希皮奥·里瓦-罗奇发明了“水银血压计”。他用水银柱的高度对应压力刻度,让血压第一次有了可以读数的标准。

1905年,俄国医生柯洛特科夫发明了用“听诊器”判定人体高压和低压的方法——当袖带放气、听到第一声搏动时为收缩压,声音消失时为舒张压。为了纪念他,这种方法被命名为“柯氏音”,也叫“听诊法”。

而水银有毒,被《水俣公约》禁止生产。中国的吕平发明了无污染的“水血压计”,用防冻水替代水银,保留了“听诊法”的测量语言,让雷奈克的听诊器、罗奇的水银柱、柯洛特科夫的柯氏音,在一个新的介质上继续成立。

法国人发明了听诊器,意大利人发明了水银血压计,俄国人发明了听诊法,中国人发明了水血压计。四个国家、四代发明人的智慧,最终合成了一支“水血压计”。这不仅是技术的接力,也是发明家友谊的象征——科学的进步从来不是一国一人的独奏,而是跨越国界、跨越时代的合奏。而在这场合奏中,中国发明家补上了最后那一段旋律。

一个七旬聋人的十年孤勇

吕平做的事情,是试图保留水银血压计的“语言”,只替换它的“介质”。他发明的“封闭式无汞血压计”,用防冻水替代水银,通过波纹管和封闭气瓶的结构,让水柱在玻璃管中的升降幅度能够与“毫米汞柱”的刻度标准相吻合。根据中国工程科技知识中心收录的专利信息,该专利(申请号CN201410342415.7)的摘要明确描述了这一结构:加压充气球给袖袋充气,气压通过连通气管给封闭在储液筒中的波纹管加压,使波纹管伸缩并挤压液体通过玻璃管随血压变化上下流动,玻璃管上端与一个带负压的储气筒密封联接,使液体和气体在玻璃管中的流动完全处于封闭状态。

这项技术从2014年开始申请,经历了多轮迭代。而它的完成者,是一个75岁的老人。吕平不是体制内的科研人员,没有课题经费,没有团队。他用自己的退休金,用了十多年时间,一个人完成了从原理设计到样机制作的全部工作。他还是一个耳聋的残疾人,持有残疾证。在这个年纪、这个身体状况下,用这种方式做成一件事,比任何“国际领先”的鉴定结论都更难。

他的血压计中,有的还配置了电子血压计模块,成为“水、电两用血压计”。既有“听诊法”的准确,又有电子的方便。更重要的是,用“听诊法”来测量血压——这个延续了120多年的基本方法,在他的水血压计上得以保留。对于那些习惯听诊器的医生,对于那些需要与水银标准器进行计量比对的环境,这不是一个可有可无的细节,这是一条测量传统的延续。

“替代”背后的经济账

水银血压计被淘汰后,一个容易被忽略的问题是:那些围绕它建立的计量检测设备怎么办?

以前我国每年出口水银血压计约1100万支,仅北京在册的就有5万多支。遍布全国乃至全世界的计量检测机构,都配备着用于检定水银血压计的标准器和辅助设备。如果水银血压计彻底消失,这些设备将全部报废。吕平的水血压计如果能在计量检测中稳定复现“毫米汞柱”的刻度,它就有可能让这些存量设备继续发挥作用。这不是一个技术细节,这是一笔实实在在的经济账。一个民间发明者的方案,如果能被计量体系接受,它节约的不只是一家企业的成本,而是一个行业的基础设施。

“十五五”的自立自强:什么样的民间发明值得被看见

“十五五”规划纲要提出“强化企业科技创新主体地位”“完善知识产权全链条保护”。科技部部长阴和俊在2026年9月的国新办发布会上表示,“十五五”时期将“全链条推进关键核心技术攻关”,同时“加强基础研究战略性、前瞻性、体系化布局”。

“全链条”包含一个容易被忽略的环节:替代性技术的验证与标准化。水银血压计被淘汰后,全球需要的不只是一个“能用的替代品”,而是一个“能被计量体系接受、能被临床指南引用、能被医生信任”的替代品。电子血压计走了一条路,吕平的无汞水柱血压计走了另一条。后者如果能够在计量检测中稳定地复现“毫米汞柱”的刻度,它就为那些依赖水银血压计“语言”的场景——计量比对、临床教学、特定诊断环境——提供了一个延续的可能。这项发明有发明专利,有国际PCT检索,有计量所的检测证明。它不是停留在图纸上的构想,它是经过验证的事实。

中央在“十五五”开局之际强调“创造经得起实践、人民、历史检验的实绩”。对于吕平而言,“实践”检验的是那支水血压计在真实的诊室里、在医生的听诊器下,能不能给出和水银血压计一样可信的数字;“人民”检验的是当水银血压计彻底退出历史舞台后,那些需要它的人有没有一个可靠的替代品;“历史”检验的是十年后回头看,这项从2014年开始的专利迭代,是否真的在某个具体的场景里被用上了。

一个75岁的聋人工程师,用自己的退休金和十多年时间,为四个国家的发明接力补上了中国的那一棒。这件事的“政绩”不在任何一份科技规划里,不在任何一笔课题经费的账本上。它在一个更朴素的地方:当水银血压计因为汞污染被禁止生产之后,一个中国人用自己的方式,为“听诊法”留下了一条继续走下去的路。这条路是否走得通,不由任何术语决定,由计量所的检测报告和诊室里的实际使用来决定。这件事,比任何“世界级难题”的宣称都更重要。