1956年，美国一名科研人员在进行实验时，错误地将1兆欧的电阻器，装在了记录器上，结果，记录器电路产生了节奏如同人体心跳的信号。自此，全球十个最伟大的工程学发明之一诞生了…… 威尔逊·格雷特巴奇于1919年9月6日出生在纽约州布法罗市，作为英国移民建筑承包商沃伦和秘书夏洛特·雷克滕瓦尔的独子。他母亲在他幼年时去世，由父亲独自抚养长大。从少年时代起，他就对电子设备产生浓厚兴趣，常组装无线电设备，探索无线电波传输原理。1936年高中毕业后，他加入美国海军，成为无线电操作员和设备维修员。在大西洋和太平洋战区服役期间，他负责维护舰船通信和导航系统，积累实际电子技能。1945年，他以海军首席航空无线电员身份荣誉退役。这段军旅经历为他奠定电子工程基础，让他掌握电路操作和故障排除方法。退役后，他利用退伍军人法案进入康奈尔大学，攻读电气工程专业。1950年，他获得电气工程学士学位。 毕业后，格雷特巴奇先在布法罗的一家电话公司担任维修员，日常工作包括检查线路故障。随后，他转到几家电子公司，从事仪器设计工作，逐步掌握故障排除技巧。1952年，他开始在布法罗大学担任电气工程助理教授，一边教学，一边继续深造。1957年，他从该校获得电气工程硕士学位。在此期间，他参与多项电子项目，包括农业遗传学和医疗电子的交叉领域研究，探索电子技术在生物领域的应用。1956年，他加入布法罗大学慢性病研究所，负责医疗设备研发。那时，心脏病治疗手段落后，他的工作聚焦于改善心脏活动记录工具，帮助医生诊断心律问题。这为后续发明提供技术积累。 1956年春天，格雷特巴奇在组装一个振荡器，用于记录心脏声音。他本该选用10千欧电阻来维持信号稳定，但误读色环标记，取出1兆欧电阻。电路通电后，没有产生预期的高频振荡，而是发出间隔脉冲：每次1.8毫秒电信号，之后暂停1秒，再重复。这让他发现阻值大了100倍，导致时间常数变化，形成低频模式。他调整电路元件，多次通电测试，确保脉冲可靠。计算电阻对电路行为的影响，验证这个错误如何生成心跳般节奏。这次意外暴露电子工程的精密性，也激发植入式装置的构想。他回忆起外部电极刺激心脏的实验，但那些设备体积庞大。 电路使用两个晶体管和变压器耦合的阻塞振荡器，封装在环氧树脂中，通过电极连接到心肌。电源采用马洛里汞氧化锌电池，提供稳定能量。脉冲强度设计为避免对身体伤害，输出电压控制在合适范围。电阻值直接影响电路行为，10千欧适合快速记录，但1兆欧让它成了脉冲发生器。格雷特巴奇反复验证参数，调整元件，确认信号可靠。这基于他多年电子背景，并非随意想法。早期心脏刺激实验如瑞典医生使用外部电极，但设备太大，不实用。他的发现填补了植入式需求的空白。 1958年，格雷特巴奇联系布法罗退伍军人医院首席外科医生威廉·查达克，后者专攻心脏手术。他们合作，从狗身上开始实验。5月7日，他们用两个晶体管和汞锌电池组装原型，体积如火柴盒大小，通过电极连接动物心脏，成功稳定心律。早期装置存在电池寿命短和腐蚀问题，他们修改设计，用环氧树脂封装元件，防止潮湿侵蚀。过程包括多次失败，如电池漏液或信号太弱，但从中学习改进电极材料和信号强度。1958年底，他们完成第一个可植入起搏器。1960年4月，在狗身上植入成功，动物存活数月。 同年6月，他们为一名77岁男性患者实施手术，此人患完全性房室传导阻滞，心跳不规律。装置置于腹部，电极连至心脏，患者术后存活18个月，后因其他疾病去世。这证明技术的可行性。格雷特巴奇申请专利，1960年获得批准，美敦力公司购得授权，开始生产。早期起搏器电池是汞锌的，只能用两年，需要更换手术，风险较大。起搏器植入后，患者生存率提高30%以上，尤其老人群体。之前，心律失常致死率高，很多患者靠药物或外部起搏，效果有限。现在，能植入体内，患者正常活动。 1970年代，格雷特巴奇开发锂碘电池，提高能量密度，延长寿命至10年以上。他从巴尔的摩研究团队获取权利，重新设计电池，确保自放电率低。锂碘电池使用锂阳极和碘阴极，混合聚2乙烯吡啶，通过加热处理形成导电液体，固化成固体电解质。在放电过程中，形成锂碘阻挡层，减少终端电压，允许检测寿命结束。1972年，第一款使用这种电池的起搏器植入人体。电池高能量密度2.8V，低自放电，小体积，可靠性强，尽管初始阻抗高，电流限0.1mA以下。它成为起搏器标准电源。