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托马斯·爱迪生为展示交流电危险性而进行的残酷动物试验

爱迪生和特斯拉之间的“电流之战”是历史上最著名的竞争之一。爱迪生为赢得胜利而不择手段,将他带入了一个令人震惊的黑暗境地。

作者:Sam Kean
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涉及动物的实验仍然造成沉重代价:到 2000 年,美国科学家每年要消耗五亿只老鼠、大鼠和鸟类。图片来源:Unol/Shutterstock

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本文最初刊载于我们 2021 年 11 月/12 月刊,题为“残酷的发明”。点击此处订阅以阅读更多此类文章。

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礼堂里的观众不知道他们即将看到什么,但那只狗的出现立刻让他们警觉起来。那是 1888 年 7 月,在纽约哥伦比亚学院,一位名叫哈罗德·布朗的电气工程师拖着一只 76 磅重的新foundland混种犬上台,并强行将它塞进一个四周是铁丝网的木笼子里。

在狗瑟瑟发抖的同时,布朗宣读了一篇关于交流电(AC)与直流电(DC)优劣的文章,重点强调交流电的致命性。讲完后,他开始做在场所有人担心的事:将湿棉花缠绕在狗的右前肢和左后肢,然后用裸铜线缠绕棉花。铜线连接到发电机,一切就绪后,布朗按下了开关。

每一次脉冲——有些是交流电,有些是直流电——这只狗都发出哀嚎和颤抖,有一次它猛烈撞击笼子,头部穿过了铁丝网。最终,在一次交流电脉冲后,它死亡了。一位目击者说,这场演示让斗牛看起来像动物园里的温顺动物。与此同时,布朗却欣喜若狂。他认为自己证明了他的主要观点:交流电比直流电更致命,因为交流电杀死了狗。他也知道,这对他恩人的耳朵来说将是天籁之音,这位恩人就是资助了这只foundland犬和其他几只动物遭受酷刑的人——那位美国的圣人,托马斯·爱迪生。

我们都知道这个故事。尽管托马斯·阿尔瓦·爱迪生只受过不到三个月的正规教育,但他凭借毅力和才华,发明(或至少开发)了数十种创新技术——股票报价机、投票记录器、电影摄影机、火灾报警器等等。虽然爱迪生没有发明灯泡,但他和他的工匠团队将一种昏暗、易碎、昂贵的火灾隐患变成了一种廉价、可靠的装置,能够照亮世界。

(图片来源:所有插图由 Jay Smith 绘制)

所有插图由 Jay Smith 绘制

尽管如此,爱迪生有时也会是个十足的混蛋。他和他的助手们都付出了艰苦的劳动,经常工作到午夜,并在实验室的壁橱里睡觉。但爱迪生一个人独揽了“他”发明的荣耀。他也是一个卑鄙的商人。许多人同意一位高管的嘲讽,即爱迪生“在他的良知所在之处是空的。”

在 19 世纪 80 年代,爱迪生提出了他杀手锏式的想法:为城市铺设电力线路。即使在当时,大多数大城市的居民也行走在空中布满的电线网下。这些大部分是电报线和弧光照明线,专门用于单一目的,并限制在某些企业中使用。爱迪生提议将电线引入每个企业,甚至人们的家中。更重要的是,爱迪生的电线不会局限于一个目的,而是为一切提供动力——电机、织布机、灯泡,等等。

他理解,当时很少有人能像他一样理解电力将是多么革命性——他想成为为美国供电的人。这是一个宏伟的愿景。但像这样的妄想型科学家常常会陷入“手段-目的谬误”。他们说服自己,他们的研究将带来科学乌托邦,而那个乌托邦的幸福将远远超过他们短期造成的任何痛苦。这无疑是爱迪生在电力和动物方面所持的立场。然而,历史表明,当我们为了科学进步而牺牲道德时,我们常常两者皆失。

一个绝妙的主意

爱迪生为城市铺设电力的计划有一个大问题:他的专利依赖于直流电。直流电就像一条河流,电子只朝一个方向流动。相比之下,交流电就像一股快速的潮汐:电子先朝一个方向流动,然后朝另一个方向流动,每秒改变方向数十次。

像这样的交流电(AC)发电机曾被用于涉及狗和马的公开演示,以表明(据称)交流电比直流电更致命。

直流电的问题在于,DC 电力线——将电力从发电厂输送到家庭和工厂——需要粗大、昂贵的铜线,而 AC 系统则不需要。此外,由于更高的电压,AC 系统不需要每隔几个街区就建一个发电厂;一个发电厂就可以服务整个城市。所有这些因素都使爱迪生用 DC 为城市铺设电力的计划处于巨大的劣势。

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不过,当时的交流电确实有一个主要缺点——设备较差。与 DC 不同,没有爱迪生投入时间和才华去制造良好、可靠的 AC 电机、发电机和传输设备。因此,爱迪生相信,他的卓越机械——再加上他闪耀的公众声誉——将克服发电厂建设和铜线的昂贵成本,并在市场上给他带来决定性优势。如果不是一个名叫尼古拉·特斯拉的年轻塞尔维亚移民出现,这一切本可能就那样成功了。

特斯拉在欧洲学习了电气工程,28 岁的特斯拉于 1884 年来到美国;他身无分文,带了一本诗集和一封推荐他给爱迪生的推荐信。爱迪生对特斯拉印象深刻,37 岁的爱迪生雇佣了特斯拉作为工程师,但两人在科学观点上存在分歧。爱迪生支持 DC,而特斯拉认为未来属于 AC。辞职后,特斯拉加入了企业家乔治·威斯汀豪斯的公司,威斯汀豪斯当时正在大力投资 AC 技术。

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对爱迪生来说,历史学家现在称之为“电流之战”的斗争,仅仅是部分出于金钱。是的,他想资助他心爱的研究实验室,但他已经以“电气奇才”闻名,被在这个领域打败的想法激怒了他,并威胁到他的科学自尊。失败不仅会威胁到他的银行账户,还会威胁到他的自我认知;危险是个人性的。因此,他开始在报纸上诽谤 AC 电力,声称它会杀人。

爱迪生很快决定,诽谤是不够的。他需要向人们展示 AC 的危险性——让他们感到畏惧。简而言之,在一个弱肉强食的世界里,他认为要想成功,最好的办法就是杀死一些真正的狗。

令人震惊的科学

在哥伦比亚大学主持演示的布朗是一位近乎崇拜爱迪生的电气工程师,甚至写信给报纸,煽动性地抨击 AC。但他的谩骂受到了几位工程师的批评,他们认为他缺乏足够证据来支持他对 AC 危险性的说法。因此,尽管从未见过爱迪生,布朗还是写信询问是否可以使用爱迪生的实验室来产生更多证据——通过帮助爱迪生电死狗。

令布朗惊讶的是,爱迪生同意了。事实上,将实验室开放给陌生人对爱迪生来说并不罕见,他有时会非常慷慨。在这种情况下,他甚至借给了布朗他最得力的助手。不同寻常的是爱迪生对这项工作设定的条件。通常爱迪生鼓励同事之间建立友谊和公开交流思想——这是科学的理想。但他告诉布朗要对这些实验保密。他还限制布朗在夜间工作,以免人们听到狗的哀嚎声。

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有人在爱迪生实验室附近张贴了一张告示,以每只零钱收购流浪狗,当地的恶棍们蜂拥而至,成群结队地捕捉它们。布朗计划系统地电死这些杂种狗,但实际上,这项工作非常混乱。狗的体型差异很大——有猎犬、梗犬、圣伯纳犬、斗牛犬——他以 300 到 1400 伏的电压对它们施加了 DC 和 AC 电击。尽管如此,结果仍然是一致的——持续不断的痛苦。

经过一个月的折磨,布朗觉得自己有信心安排了上述演示,他在哥伦比亚大学折磨了一只 Newfoundland 混种犬。报纸上的报道非常愤怒,任何正常人都会羞愧地躲起来。然而,布朗在几天后又举行了一次演示,用交流电杀死了另外三只狗,并允许医生事后解剖它们。总而言之,他向爱迪生的助手汇报说,这些实验是关于 AC 危险性的“精彩展览”。

其他人并不同意。他们认为,布朗不仅残忍,而且他的实验毫无意义。用 DC 先电击一些狗,他已经打伤并削弱了它们,使得不可能确定每种电流对它们的死亡贡献了多少。此外,狗是小型动物。如果人类受到 AC 电击,不能保证他们会有同样的反应。

为了回应这些批评,布朗于 1888 年 12 月在爱迪生的实验室又举行了一次演示。这次他电死了大型动物,并且只使用了 AC。他从一只 124 磅重的牛犊开始,将电极放在它眼睛之间;770 伏的电压使它倒下。

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托马斯·爱迪生(图片来源:Everett Collection/Shutterstock)

Everett Collection/Shutterstock

最终,爱迪生团队为了诋毁交流电,杀死了 44 只狗、6 只牛犊和 2 匹马。但这些死亡都没有起到任何作用——威斯汀豪斯继续在市场上击败爱迪生。到 1888 年底,爱迪生公司每年建造和销售足够为 44,000 个灯泡供电的设备。仅在 1888 年 10 月,威斯汀豪斯就出售了足够为 48,000 个灯泡供电的设备。

爱迪生最终在“电流之战”中承认失败。历史上很少有人能比得上他的创新记录,但他心爱的直流电在 20 世纪廉价电力传输革命中几乎没有起到任何作用。真正可悲的是,他没有优雅地退出,而是让那些马、牛犊和狗遭受电击的痛苦和屈辱。

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今天的动物实验

也许会有人试图以当时社会对动物不友好的不同时代为由,来为爱迪生和布朗的行为辩护。但当时许多人(如伏尔泰和塞缪尔·约翰逊)确实抗议过残酷的科学研究,并且早在爱迪生时代之前就开始了。

自爱迪生时代以来,情况显然有所改善,但涉及动物的实验至今仍存在争议,甚至在一些科学家中也是如此。这部分原因在于死亡动物的数量庞大。20 世纪下半叶,医学研究爆炸式发展,到 2000 年,仅美国科学家每年就要消耗五亿只老鼠、大鼠和鸟类,此外还有狗、猫和猴子。规模之大令人震惊。

显而易见的辩驳是,动物研究通过药物和其他疗法的开发来拯救人类生命。虽然这无疑是真的,但也有其局限性。无论动物研究过去多么有用,如今它常常达不到预期。一项对 26 种已知致癌物的调查发现,不到一半的致癌物也会在啮齿动物中引起癌症;你不如抛硬币来获得相同的结果。

在新药方面情况更糟。2007 年,美国卫生与公众服务部部长承认,“九成的实验性药物在临床研究中失败,因为我们无法准确预测它们在人体中的表现,而这基于实验室和动物研究。” 事实上,这种失败如此普遍,以至于近乎陈词滥调。我们听过多少次关于某种惊人的疗法在小鼠身上神奇地治愈了癌症或阿尔茨海默病——结果却在人类身上失败了?

也许这不应该让我们感到惊讶。从进化上看,啮齿动物和人类在 7000 万年前就分化了,那时恐龙仍然统治着地球,而且我们之间存在显著的生理差异。青霉素对那个出了名的实验动物豚鼠实际上是致命的;如果科学家最初用它们测试这种药物,它可能永远不会上市。鉴于这些事实,一些动物实验的批评者措辞严厉。有人称动物研究为“一个内部自洽的宇宙,与医学现实几乎没有联系。”

在过去的几十年里,一直有一个运动致力于减少实验室使用的动物数量并寻找替代方法。可能的替代方法包括在培养皿中培养的人类器官(类器官)上进行测试,或使用计算机程序通过与已知化合物进行比较来估计新化学品的功效。

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总而言之,与 19 世纪 80 年代相比,如今研究动物的生活已经大为改善。但虐待的报告仍然在全球实验室中出现,以及奇怪的实验(如猴子头部移植)并未停止。爱迪生狗的哀嚎声至今仍在回响。


Sam Kean是《纽约时报》畅销书作家,著有《冰锥外科医生》和《消失的勺子》等作品。他的文章曾刊载于《美国最佳科学与自然写作》精选集中。

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