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2020年初,新冠病毒席卷全球,世界各国纷纷采取应对之策,仅就口罩而言,各国政府和民众的态度便相去甚远。自希波克拉底时代至19世纪中叶,瘴气论是占主导地位的传染病理论,腐败的气体产生并在人与人间传播瘟疫,推动了鸟嘴口罩的出现。祛魅时代到来,鼠疫杆菌的发现以及飞沫传播理论的发展为现代医用口罩的发明、发展提供了知识前提。医学知识和技术的进步促进了医用口罩防护效果的改进,1910年东北鼠疫和1918年大流感的两次大规模"试验"亦推动了医用口罩作为传染病大流行时个人防护用品的应用和普及。20世纪中叶以降,随着抗生素以及免疫运动的广泛推广,医用口罩的作用式微。尽管抗生素对特定疾病的疗效显著,但其滥用也造成了病菌抗药性的增强,这促使医学界重新审视医用口罩的作用。 “历史知识的增长自以新的观念来改变旧的观念”，科学知识亦是如此，不同历史时期，人类医学知识具化为不同的医学和传染病理论：瘴气论、细菌学理论和飞沫传播理论、免疫理论。在医学理论的影响下，不同类型的口罩被发明和应用。20世纪中叶以来，“知识生产变得更具反思性”,在医学理论与实践的互动中，1910年东北鼠疫以及1918年大流感两大“战疫”凿空新的医学知识和观念，口罩使用逐渐普及。抗生素和免疫运动的推广造成口罩使用式微的同时，也促使人们重新审视口罩使用的意义。 瘴气理论与鸟嘴口罩的出现
在韦氏词典中，对“瘴气”给出了两种解释：“能致病的气体”和“导致空虚或堕落气氛”。牛津大学出版社出版的《公共卫生大词典》中把“瘴气论”解释为“18至19世纪流行的用于解释某些流行病产生和传播的理论，尤其是霍乱和鼠疫，有机物腐烂产生的有毒气体引发疾病”。“疟疾”（malaria）来自拉丁文（“mala”和“aria”,有害的气体）,在疟疾等被证明通过蚊媒传播前，沼泽地区疟疾和黄热病多发的现象为瘴气理论提供了经验支持。《公共卫生百科全书》中记载“瘴气论至少可以追溯至公元前4至5世纪的古希腊”。 古希腊医学家希波克拉底及其追随者认为“群体性疾病须归因于某些共同环境因素：空气，其中悬浮着多种物质（灰尘、烟雾和各种气味）,能直接进入人体内，腐败的气味会引起恶心感，希波克拉底基于常识性的认知，将流行病归因于周围的有害气体”。公元前1世纪，维特鲁威在其《建筑十书》中列举了城镇选址的原则，第一个原则便是不能选在潮湿有雾的地方和沼泽地附近，他“警告要小心各种污秽空气危害居民健康”。盖伦、阿维森纳从瘴气与体液结合的角度揭示瘴气的致病和传播机制。阿拉伯占星术进一步解释了天体星位是如何产生瘴气的，1347年西班牙医生伊本·哈蒂玛认为“各种星体事件、异常的气候和天气以及物质的腐烂会'改变’（污染）空气，饥荒、战争或者瘟疫后未掩埋的尸体也会污染局部空气。……毒气进入体内攻击心脏，引起发热、溃烂；感染者呼出的气体也会污染周围的空气”。 现代医学建立前，西方主要的医学理论体液论认为疾病是体液的失衡造成的。瘴气论认为瘴气进入人体内导致某些器官中毒，进而造成体液失衡，引发各种疾病。事实上，瘴气论将传染病与体液关联在一起，试图用传统的体液论来解释传染病的产生和传播方式。中世纪和文艺复兴时期的欧洲城市深受人口过多致使卫生条件差这一矛盾的困扰，鼠疫等传染病时常爆发。鼠疫杆菌被发现之前，医学界和民众深信是腐败的空气引起并传播鼠疫，通过呼吸，鼠疫可以在人与人之间传播。为感染鼠疫病人诊疗的医生不仅容易被感染，也极易将鼠疫传染给其他病人，因而，一般医生不愿救治鼠疫病人。欧洲各国探讨出的应对之策是选定鼠疫医生，他们只负责为所在地区鼠疫病人服务，禁止与其他人接触。鼠疫医生与所在城镇、乡村或社区委员会签订合同，规定鼠疫医生的工资、待遇、双方应遵守的义务及鼠疫医生的权益。
△ 《来自罗马的鸟嘴医生》，保罗·佛斯特，1656年 对于鼠疫医生来说，必然要尽可能采取安全措施保证自身不被鼠疫病人传染，他们在瘴气论的基础上不断尝试，于17世纪发明了鸟嘴口罩（beaked mask）,后世将鸟嘴口罩的发明归功于法国医生查尔斯·德罗姆,他对鸟嘴口罩的描述如下： 鼻长半英尺，形似鸟嘴，嘴部塞满香料和草药，两边各有一孔，有利呼吸，吸入的空气经过香料和草药的过滤，能够隔绝和过滤空气中的毒气、减少异味。 头戴黑色宽檐皮帽，以镜护目，手戴皮手套，打蜡的长袍下穿着摩洛哥皮靴，上穿皮裤。鼠疫医生手持木棍，可在安全距离为病人诊断，避免直接接触病人。 意大利医学史学家卡斯蒂廖尼在《医学史》一书中也有类似的记录： 黑色礼帽和长袍加之外形恐怖的鸟嘴口罩，使中世纪鼠疫医生辨识度极高，人们不敢接近，这也在一定程度上减少了鼠疫的传播。然而，由于认知上的误区，鸟嘴口罩对鼠疫医生的保护作用必然十分有限。鼠疫医生在照顾和救治鼠疫病人时，极易被感染而死亡，故而很长一段时期内，人们将戴鸟嘴口罩的鼠疫医生与死亡联系在一起。1347至1352年黑死病大流行期间，与黑死病感染者接触过的鼠疫医生大量死亡，蒙彼利埃市所有鼠疫医生死于鼠疫，威尼斯市24名鼠疫医生中有20名感染死亡，佩皮尼昂市8名医生中有6名死亡。中世纪和文艺复兴时期，鼠疫多次席卷欧洲，人们恐慌情绪严重，死亡文化在欧洲兴起，意大利狂欢节人们穿戴的面具和黑色长袍等便是这种文化形式的延续。 随着现代医学的发展，鼠疫杆菌被发现并确定为鼠疫致病病因，鼠疫医生才逐渐与死亡脱离联系，鸟嘴口罩也逐渐退出了历史的舞台。从医学和科学角度来看，鸟嘴口罩有很强的迷信和非科学性，但在特定的历史和社会条件下，它又被赋予了医学、社会和文化的多重内涵。19世纪末，飞沫传播理论逐渐取代瘴气论，医学知识的更新与医学实践相互作用，推动医学界继续探寻新的防疫方式——医用口罩。
△ 1849年，美国发明家路易斯·P·哈斯特发明第一个便携式呼吸过滤器专利，其中的过滤材料是羊毛，并无法抵御有害气体。 飞沫传播理论与医用口罩的发明
外科医用口罩的发明是现代医学，尤其是细菌学发展的产物。细菌学的建立是19世纪医学最重大的进步，细菌理论也将微生物等因素与人体疾病关联起来，摆脱了体液论的桎梏。法国微生物学和化学家巴斯德通过实验证明了流行病是通过微生物引起和传播的，推动了现代传染病理论的建立；微生物学发展的另一位奠基者科赫发现、分离并鉴定了许多细菌,还提出了系统鉴定特定微生物引起某种疾病的“科赫原则”。 细菌学建立和发展推动了传染病传播理论的不断更新，接触传播理论（通过直接接触或病媒的携带传播）受到空气传播（尤其是飞沫传播理论）的挑战。1897年卡尔·弗吕格提出传染病的飞沫传播理论，认为日常谈话和呼吸所产生的带有细菌的小水粒（飞沫）能够传播疾病。皮特·米歇尔对常见的28种传染病的传播方式进行了统计研究，发现其中有11种传染病通过飞沫而非直接接触传播，鼠疫的特殊性在于其既可以通过携带病菌的老鼠和跳蚤、又可以通过飞沫传播。乔治·H.韦弗进行了一系列调查：“最近，军事医院的经验强调了这样一个事实，飞沫传染和接触传染（媒介传染）的影响同样严重，必须得到传染病管理机构的重视……人与人的密切接触可能发生飞沫传播，军营、拥挤的汽车以及室内公共集会中个人与群体间也有可能出现飞沫传播。” 在弗吕格飞沫传播理论的影响下，1897年，波兰医生约翰·冯·米库利兹·莱德齐发明了只有一层纱布的简式口罩，并首次在外科手术中使用。1898年，研究者进一步证实外科医生呼出的气体是造成伤口感染的原因，建议医生在外科手术中使用两层纱布口罩，而且口罩与口鼻之间应留有一定的空间，如果紧贴口鼻，口罩容易潮湿，其防护效果会降低；他还认为纱布层数的增加可能会提高口罩的防护效果。1905年，爱丽丝·汉密尔顿通过实验证明猩红热是通过飞沫传播的，“医生和护士在手术室内应该戴口罩，这既能防止医护人员口鼻呼出的飞沫造成病人伤口的感染，也可防止医护人员感染猩红热”，医用口罩的双重保护作用受到了人们的重视。伯克利·莫伊尼汉也支持医护人员在手术室内佩戴外科医用口罩，他设计了固定纱布口罩的支架，既可使口罩边缘与脸部更加贴合，又可防止口罩滑落。 口罩产生于西方医学，最初在手术室内使用，用于防止病人伤口感染以及病人与医生间的交叉感染，然而，其第一次大规模的推广和应用却是在中国的东北。中国民众普遍使用口罩应对传染病大流行肇始于1910至1911年的东北鼠疫。伍连德在中国东北领导抗击鼠疫的运动，经过调查发现东北鼠疫并非腺鼠疫而是肺鼠疫，通过感染者呼吸而非老鼠和跳蚤传播，他提出“纱布和棉布口罩是有效的个人防护方式”，“我们必须接受并采取措施（戴口罩）以阻止肺鼠疫继发性肺炎”的主张。实际上，20世纪初的东北政治形势非常复杂，各方势力都在中国东北地区争夺抗击鼠疫的领导权，中、俄、日、美和法国的防疫人员都设计了各自的口罩。伍连德设计的防疫口罩在防护效力、制作方法和成本上的优势使其在抗击鼠疫的过程中得到了广泛推广。天津北洋医学院首席教授、法国医生吉拉尔·梅斯尼并不认同伍连德戴口罩的主张，他在不佩戴口罩的情况下前往俄国鼠疫医院查看鼠疫病人，感染鼠疫后不治身亡，该事件进一步改变了人们对口罩的态度。
△ 伍氏口罩 “伍式口罩”由普通的医用纱布（9英寸宽）剪成3英尺长的布条，横向对折，两层之间放入一块4×6英寸的药棉；纱布两端各剪两刀形成大约15英寸长的3条系绳，上面的绳子绕过耳上系于脑后，中间的绳子绕过耳下系于脑后，下端的绳子上绕系于头顶防止口罩滑落。这种自制口罩的成本仅为2.5分，与其他类型的口罩相比，成本低廉，制作简单。1910至1911年，在东北地区普遍推广，在哈尔滨的大街小巷，人人都戴着口罩。 口罩在1910至1911年东北鼠疫中被广泛使用，一方面，口罩阻止了鼠疫向中国内陆腹地等更广阔地域的传播；另一方面，对于使用者来讲，口罩不仅是置于口鼻上的几层纱布，更是中国卫生现代性的象征。“在中国东北鼠疫中出现的防疫口罩不仅是卫生现代性的表现，也是其催化剂，不仅是理性的象征，也是人之于理性的阐释。”此外，“伍式口罩”的防疫功效及其成功推广也为公众在1918年大流感时期接受和广泛使用口罩减少了阻力。1918年11月，曾任职于北京协和医学院的H.乔斯林·史密利给《英国医学会杂志》写信表示：“戴口罩的防疫措施在1910年中国东北大鼠疫中取得了成功；我在中国经历了1917至1918年绥远和山西等地鼠疫，戴口罩是绝对有效的防护措施，山西省防疫局所有中外工作人员皆未感染鼠疫。流感与肺鼠疫都通过飞沫传播，因而感染者和医护人员应该戴口罩阻止其传播。”
1918年大流感与医用口罩使用的推广
△ 美国波士顿的医院护士佩戴口罩工作
△ 1918年，美国伊利诺伊州芝加哥市，一名男子正在接受理发师的剃须，理发师戴着口罩。
△ 美国红十字会公益广告：“戴上口罩，救你性命”
1918至1919年大流感期间，口罩在控制病毒传播中发挥了重要作用，这也推动了医用口罩的进一步发展：学者们致力于开发高效口罩，寻求口罩制作和使用的标准化。1920年，医用外科口罩在手术室内普及。约翰·S.戴维斯描述：“尽管在组织管理良好的手术室，外科医护人员普遍佩戴口罩，但佩戴口罩的方式和标准各不相同，从两到三层的粗纱布口罩只遮住口部到细纱布口罩完全遮住口鼻的情况都是存在的……在一般的外科手术条件下，5分钟内，同一团队只遮住口部比遮住口鼻部多产生了23个细菌群落。”欧文·沃克博士认为理想的医用口罩应该是：“遮住口鼻防止微生物穿过口罩直达病人伤口；在任何温度条件下，佩戴舒适且不会在眼镜上产生雾气；成本低廉且消毒后可重复使用。”20世纪30年代起，人们将导流原理应用于口罩设计中：赫伯特·梅林格博士设计了由金属支架固定的上过蜡的透明纸质口罩、X光胶片口罩、纱布中置入玻璃纸的口罩等。 医用外科口罩在普通民众中普及的历史进程实际上是医用口罩发展成为防疫口罩的身份转换过程，医用外科口罩的使用不再仅限于手术室界域内，经过再设计和改良，提高了过滤效力，简化了制作方法，降低了生产成本，实现了规模生产和普及使用。 抗生素和免疫运动的推广与口罩使用的式微
20世纪中叶以来，随着抗生素的广泛使用以及免疫运动的开展，疫苗和抗生素取代口罩成为重要的传染病防控方法，口罩的欢迎度和重要性迅速降低。尽管抗生素对特定细菌的作用更明显，但是其过度使用也造成了各种病菌抗药性的增强，促使人们重新审视并重视口罩的防护作用。 人类疾病史上大多数传染病或被消灭或被控制为地方病时，流感病毒却在过去的100年里不断肆虐。流感病毒大流行初期，往往没有疫苗和特效药，或者疫苗和药物供应严重短缺，在没有特定有效的治疗方法时，医生会尝试各种治疗方法。由于流感可以通过飞沫和空气传播，一些专家力图推动使用纱布口罩作为控制流感的重要措施。然而口罩却很少获得政府和公共卫生官员的重视，多数医学专家仍寄希望于疫苗等方法遏制流感等病毒的大流行，这在一定程度上阻碍了新技术和新材料在高效口罩研发中的应用。 空气传播的病菌对手术伤口的影响以及各种继发感染和交叉感染也一直被忽视，口罩的防护功效仍需要进一步改进。研究表明，某些菌株，尤其是金黄色酿脓葡萄球菌对各种化学疗法具有抗药性，促使人们重新评估无菌技术。1950年，艾伯特·W.费希尔在一系列细菌实验中使用传统的多层纱布口罩，发现“尽管所有口罩都可以减少飞沫的传播，但仍有部分微生物可以穿过”，费希尔的实验表明通过传统纱布口罩和低声对话来减少手术室中细菌的传播效果仍然有限。 1958年，约瑟夫·基泽和克劳德·R.希契科克研制出将导流和过滤原理结合在一起的高效口罩——明尼阿波利斯总医院外科口罩，口罩两边用可重复使用的海绵橡胶作为过滤器，这种材质也使口罩边缘与面部贴合更紧密。他们设计了5个对照组实验：不戴口罩、戴1只传统的纱布口罩、2只传统的纱布口罩、戴明尼阿波利斯口罩、普通塑料口罩；在同等条件下，从戴明尼阿波利斯口罩所对的培养皿中收集到的细菌菌落最少。劳伦·亚当斯的评估也表明贴合面部的过滤口罩的防护效果优于一般的纱布和塑料口罩。洛克伍德和奥多诺霍的研究指出，“口罩的有效防护时间为3小时，恰当地使用合适的口罩才能起到防止病菌传播的作用”。 第二次世界大战以来，美国医学成就引领世界，抗生素的使用和全民疫苗接种运动的推进使口罩在普通民众的生活中被进一步边缘化。而在东亚各国，民众的口罩使用习惯得以保留。1950至1953年朝鲜战争中，中、苏、美各方围绕美国是否使用了生化武器争论不休。中国成立了爱国卫生委员会并发动了大规模的爱国卫生运动，构建起将国防和卫生运动相结合的国家卫生政策，改善卫生条件以防止传染病爆发，来挫败美国的细菌战。在辽宁安东市“除五害运动”中，5000多名工人和军人戴着纱布口罩、棉布袋和手套，拿着筷子在广阔区域内搜集可疑的昆虫和啮齿动物，交由专门的卫生人员检验处理。爱国卫生运动群众大会上演唱的歌曲《消灭细菌战》也可再现当时的场景：“消灭细菌战，捉拿细菌战犯，让美帝国主义和他们的臭虫、苍蝇、跳蚤一齐完蛋！”20世纪50年代以来，中国普通居民、军警、食品管理员、清洁工等戴棉布口罩的现象在中国非常普遍，口罩成为中国卫生现代性的标志。
20世纪60年代，医学界也深受一次性商品消费文化和社会运动的影响，使用合成材料无纺布制成的一次性口罩逐渐普及并取代纱布和棉布口罩，“这种口罩过滤效果良好，与脸部贴合舒适，使用方便”。一次性医用口罩在欧美成为主流，而在东亚各国，棉、纱布口罩仍被广泛使用。学者研究发现2002至2003年非典型肺炎（SARS）大流行期间，“大多数参与调查的医务人员使用的仍是棉、纱布口罩，其次是医用口罩，日常工作中并未普遍使用N95口罩”。2015年，学者通过随机对照试验研究再次确认“与医用口罩相比，使用棉、纱布口罩者的感染率较高”，他们主张：“不应该强制要求医务人员使用棉、纱布口罩，应优先向医务人员提供呼吸防护设备；在医用口罩短缺以及无症状感染者存在的情况下，棉、纱布口罩可在社区层面使用；同时，使用者需要每天使用后及时对口罩进行清洗和消毒”。
△ 1953年伦敦街头售卖雾霾口罩的摊贩 要而论之，医用口罩的发展过程始终围绕其有效性在争论，医学家通过实验研究和医疗实践最终证实医用口罩在防止伤口感染和传染病传播上的重要作用。然而，在医疗实践中，口罩的实际作用受多种因素的影响，佩戴口罩并不能完全避免病菌的感染和传播。首先，纱布层数影响其效果；其次，受口罩材质的影响，细纱布口罩的防护效力优于粗、中纱布口罩；再次，口罩的实际效果随着使用时长的增加而降低。另外，无论使用者如何注意，呼气时，口罩两边都会一定程度上鼓起，少量飞沫及其携带的病菌便会飞出；而且，口罩的防护效力还取决于口罩边缘与脸部的贴合度以及所使用材料的过滤性。随着制造技术、使用材料和设计工艺的成熟以及口罩标准的设定，口罩的防护效力也不断提高。 结语 本文从知识史角度切入探讨了不同医学知识和理论影响下口罩发明、发展、普及和式微的历史嬗变，以及不同时期的医学观念和实践对医学知识更新的反作用。在新旧知识与观念的更迭中，医学知识具化为不同的医学理论：瘴气理论、细菌学理论和飞沫传播理论、免疫理论等，医用口罩的谱系始于鼠疫医生所使用的鸟嘴口罩，深受瘴气理论的影响，与现代医用口罩不仅形近而且神似。19世纪末，受到鸟嘴口罩的启发，以细菌学和飞沫传播理论为基础，人们发明了现代医用口罩。科学的再现是从日常实践中建构出来的，医学技术进步和医疗实践发展（医用口罩在手术室、1910年东北鼠疫以及1918年大流感防控活动中的应用）改变医学界和公众口罩观念的同时，也推动了医用口罩防护效果的改进和使用的普及。20世纪50年代以来，抗生素和疫苗接种运动的推进使单一病原体引起的诸多传染病或已消失或影响甚微，弱化了口罩使用的重要性。 概言之，医学知识是疫病观念形成和疫病防控行为选择的前提和基础，但这种影响并非单向互动，防疫方式的变迁在历史进程中会弱化或强化某些疫病观念，疫病观念和医疗实践进而促成医学知识和理论的更新。对知识生产的反思深刻地影响了科学观念，抗生素和免疫运动的推广造成口罩使用式微的同时，自身也内生出诸多问题，促使人们重新审视口罩使用的意义：新兴疫病大流行初期，尤其是有效疫苗推广前，借助口罩来阻断流行病的传播。此外，不应忽视医学观念和实践无法脱离其所在的文化和社会机理的现实，口罩作为医学防护用品，其使用深受当地社会的历史、文化、政治和价值观因素的影响，在历史与现实中呈现出诸多面相。医用口罩的使用和发展绝非简式单线发展，其发展既源于西方医学，也蕴含着本土回应，涉及诸多领域、地区、国家和族群。 原题为《医学知识的发展与防疫方式的变迁：初探医用口罩的知识史》 选摘自《史林》2021年第5期 本期编辑：牧天  |
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