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第一位创伤患者发生了摩托车车祸，其主要受伤部位集中在右臂。他的右手已经伤得一塌糊涂——开放性骨折、肌腱暴露、血管破裂、皮开肉绽。我看一眼就知道他的手术得做几个钟头，而这一天才刚刚开始。越来越多的手外伤患者陆续来到急诊室，白天变成了黑夜，而患者并没有减少。直到星期天早晨，我刚有个机会可以小憩一下，又有人在切百吉饼时受了伤，急诊室把我叫下楼咨询。一拨又一拨的外伤患者，源源不断地涌进急诊室；我的工作是稳定病情、评估患者并做好术前准备，如果没有其他的事情耽搁，就去手术室报到，协助手术。
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星期天深夜，一个周末都没睡觉的我能量耗尽，精疲力竭，一个来自宾夕法尼亚州中部的24岁伐木工人被急救直升机送了过来。他右手的四根手指被连根锯掉，而且巨大的锯条把手指都碾没了。我们只能期望通过手术清理创面边缘，过一段时间这只手就会变成“连指手套”的样子，他还可以像用高尔夫球杆一样用它。过了一会儿，他的家人开车到了。我们总是很难开口，向家属传达没有奇迹发生、断肢无法挽救的沉痛消息。但是，毕竟这是1996年，别无选择。
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黑夜慢慢融入清晨，周日变成了周一。这意味着要先开早会，然后去手术室参加全关节置换手术。我依然努力撑着没合过眼，疲劳使我感到极度压抑。很少有人能理解真正的精疲力竭状态，以及疲劳导致的大脑短路和深入骨髓的酸痛。在持续睡眠不足的状态下，我一直表现得不错，但是过了50个小时以后，习惯和意志力开始变得毫无意义。保持清醒需要极度专注，保持反应灵敏则根本不可能。那种感觉好比食物中毒时产生的强烈呕吐感，或镜子反射的一道阳光刺得你睁不开眼，如果思维在极度疲劳的状态下强制断电，身体就会瞬间崩溃，面朝大地，倒在路人脚下。就像你在巴士上小睡时发生了车祸一样，突发的碰撞让你突然清醒，脑袋乱晃，你倒吸一大口气，踉跄的双腿跌跌撞撞地想在幻境中站稳，伸出胳膊想要找个依靠。做住院医师时，这种看似由药物引起的状态，与我大脑最原始部分（我要休息，寻求慰藉，基本需求，除此以外……别无他物）之间的战争，通常会发生在手术室里，就在我们准备做手术的时候。凭借洪荒之力，我奇迹般地熬过了全天的手术马拉松。此刻，我把这个周末的工作在脑子里拼凑整理，想起来今天要做的最后一件事就是再看一眼那位失去右手手指的伐木工人。
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佩莱格里尼医生（Dr. Pellegrini）是我的科主任，现阶段他决定着我每分每秒应该在哪儿。那些以急诊室为题材的电视剧和讲述外科住院医师故事的电影，都极其戏剧化地表现科主任严苛地领导着他手下的住院医师，但它们还是大大低估了现实中主任的权力，以及年轻医师的自惭形秽和无助。我在五楼遇到佩莱格里尼主任（我们都叫他“老大”），还有我的住院总医师杰夫·伍德，得知患者家属现在都聚集在病房里。在黑暗的楼道里，我是唯一一个已经三天没睡觉的人。有一天晚上，我同样睡眠不足，在空无一人的医院走廊里，我竟然走着走着就睡着了，踉踉跄跄地撞上了扶手，就像是兄弟会的新人被戏弄以后走回家一样。“老大”就在旁边，大剂量的肾上腺素让我还能保持直立行走，但是我特别后悔自己星期六早晨没多带一套换洗的袜子和内裤。我肯定臭得像个连轴加班的实习医生，屁股泡在三天没换的内裤里，加上裹在湿袜子里的汗脚，让我极度渴望回家躺倒。
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我们一行三人在病房里见到患者及其家属，告诉了他们这次意外将永远改变他的生活这一严峻的事实。作为一名蓝领工人，他知道自己未来会永远困难重重。我以为自己是个善解人意的人，尤其是作为一名外科住院医师，但是此时此刻，我已经彻底沦为心理学课堂上的失眠测试对象——只想躺下，顾不得其他事情了。而且我不得不羞愧地承认，我当时还暗自想着，这位也是让我整夜无眠的原因之一。患者家属都是工人阶层，浑身散发着香烟、油炸食物和潮湿发霉的气味。他们了解情况后都低着头，沉默不语。我们一致同意明天再做一次手术，继续为其手部残肢清创。
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走出病房，我心中长舒一口气，决定直奔家门。这时我听见患者父亲在黑暗的走廊里大声喊着，叫我等一下。我咬牙切齿，快要气炸了：“还有什么事？ 已经没什么可说的了！”
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患者父亲停了下来。他穿着破旧的法兰绒上衣和粗蓝布裤子，留着一头浓密的短发，红翼工装靴上沾满了泥。我心想他最多也就50岁，然后他犹犹豫豫地开口了：“抱歉占用您的时间，但我有一个问题。”救命，赶紧饶了我吧，快说啊。我心想。
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曝晒后的粗糙皮肤和沙哑的嗓音，会让人以为他是一个常年烟不离口而且长期室外劳作的粗人，但是他慈祥的目光透露出一种谦逊的教养。“我不是个聪明人，也不懂医，但是……”他欲言又止。我等着，浑身酸疼。“我活了一把年纪了，今年43岁，看到我的孩子一只手残了，没有未来，就像要了我的命一样。”
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他伸出自己粗糙且长满老茧的手，每根手指都因辛勤劳作而粗壮有力。他轻声地问道：“有可能把我的手指截掉给我的孩子吗？”
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五千年前，在南美洲、非洲和亚洲，原始部落民族在同一时期，不谋而合地构想出一整套收割野生棉花、将其纺成棉线并织成材料的工序。[1] 如斯文·贝克特在《棉花帝国》中详述的那样，棉花成为一种开启工业革命的材料，既是研究全球航运、资本和奴隶贸易的课题，也表明人们意识到棉花本身是一种理想的多用途材料。俗话说“成功有很多父亲”，这句话可能是在暗示，许多发明家会枉自宣称他人的创新是自己的功劳。但我们换个思路解读，它也强调了这样一个事实：几乎所有的发现和发明的灵感，都是同时降临在多个人身上的。[2] 无论是飞机、电灯、科学理论（比如进化论、相对论、微积分）、卫生纸还是注射针头，“技术进步势不可当”意味着伟大的想法会在同一时间的多个地方竞相盛放，等待收获。
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想法的并行发展可以用“路径依赖”（path dependence）的概念来解释，即创新因循的是一种特定且可预测的进程。“在发明或运用钢铁、水泥、电力、计算机以及理解核物理学之前，铀矿的开采并没有什么意义。”[3] 过早提出的发明听起来就像幻想，比如“时光机”，而创新通常是在万事俱备的情况下出现得恰逢其时。演化生物学家斯图尔特·考夫曼（Stuart Kauffman）创造了“相邻可能”（adjacent possible）一词，来解释生物系统为何能在组成过程中通过递进且能耗较小的变化来转化成更复杂的生物系统。[4] 史蒂文·约翰逊在《伟大创意的诞生》（Where Good Ideas ComeFrom ）中将“相邻可能”这一概念运用到科学、文化和技术领域，“相邻可能是一种变幻莫测的未来，它盘旋在事物当前状态的边缘，就像绘制一张当下如何重塑自己的所有路径的地图……每一种新组合都在其相邻的可能性中增加更新的组合”。[5]
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本书在本质上说的就是“相邻可能”。回想起来，外科学的崛起遵循着一种简单的模式：科学家和医生之间的联系不断加强，推动了发现和交流，小型研究团体了解了人体功能，19世纪的医生解锁了疾病发生过程的细胞学基础，20世纪的外科医生发现了治疗方法。每项进步都建基于之前的突破性进展，每项进步又带来向下延展的进步。
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出乎意料的是，医学崛起的首要基础是印刷术的发明。印刷革命被称为“人类文明通史的有机组成部分”，[6] 是一个多项技术结合的经典案例，但是印刷术成为现实还需要一次重大的领悟，而且它恐怕与你以为的不一样。
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不管是什么样的环境因素（也许是冰期）驱使了我们的原始祖先加强他们的社会纽带，语言和艺术方面的重要发展在过去的三万年中一直加速进行着。但是，直到最近五千年才出现了书写文字，也就是说人类99.9%的时间都活在没有文字的世界里。在文艺复兴时期，科学诞生之前的人类在战胜疾病方面所面临的最大障碍是，无法在广泛的学者群体中分享知识的发现。写在纸莎草纸上的手抄文本在向遥远地区的研究者传达新信息方面效率极其低下。医学要想蓬勃发展，让外科学成为现实，需要的是［借用史蒂夫·乔布斯介绍iPhone（苹果手机）时的一句话］“突破性的通信设备” 。
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大约在公元前3000年，与文字的发明时期不谋而合，埃及人发现并巧妙地利用了一种十分普遍的植物：纸莎草。埃及的湿地在培育农作物之前都长满了纸莎草，这种四处丛生的翠绿色植物的茎秆呈三棱状，其独特的内部结构将会给埃及社会带来影响长达几千年的改变。纸莎草纸曾经在整个地中海地区被广泛使用，但生产仍然被埃及垄断，而且除了死海古卷以外，其他以纸莎草为载体的文献都出土于埃及。
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亚历山大图书馆由马其顿王国的希腊人托勒密一世下令建造，他是公元前3世纪埃及的统治者。这座图书馆不仅位于重要的文化中心和港口，而且其最大的优势在于靠近纸莎草生产中心。“每一艘停靠在亚历山大里亚港口的船都被搜查［文字材料］，查获的所有材料都要为图书馆提供副本。任何主题的作品托勒密都想要，无论诗歌还是散文，三个世纪后，图书馆成为拥有70万卷馆藏的知识宝库。”[7]
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盖伦的家乡帕加马位于小亚细亚。当地统治者在同一时期也渴望建立一座宏伟的图书馆，但是托勒密一世察觉到对方是个竞争对手，于是拒绝向这座安纳托利亚的城市运输纸莎草。据普林尼记载，帕加马人只能自己发明创造一种新型书写材料，这种纤薄的材料不仅耐用，而且供应充足。这便是后来众所周知的“羊皮纸”（pergamum）。它由兽皮制成，制造者先将兽皮浸泡在石灰水中，再进行除毛并烘干。之后兽皮被放置在架子上，用石头进一步刮薄并打磨平滑。最终生产出来的羊皮纸非常薄，在适宜的环境下，十分柔韧又耐老化。
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欧洲的各国语言都保留了“pergamum”一词作为羊皮纸的名称，但英语称其为“parchment”。羊皮纸的三种主要材料来源是绵羊、山羊和小牛，但最优质的材料是“犊皮纸”（vellum），也就是专门用小牛皮制造的纸，而胎牛皮更是难能可贵！现在世界上仍然在制作羊皮纸，使用范围包括特殊文稿（比如在真“羊皮”上复制文凭证书）、珍品藏书以及图书装订。
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耶稣离世后不久，罗马人用羊皮纸取代了木简来制作手抄书。纸莎草纸不适合作为木简册的替代品，因为折叠和缝制的过程会使书脊部分变得非常脆弱。[8] 羊皮纸抄本的使用与基督教的兴起息息相关；在埃及发现的所有早期基督教文献都是羊皮纸手抄书，而同时期的非基督教文献基本都是长卷轴（scroll，拉丁文为volumen，书卷之意）。不同于纸莎草纸，“羊皮纸可以在任何地方制作，在各种气候条件下都能保存完好。但是，像纸莎草纸一样，其制作也需要大量的劳动力，并且成本更高。制作一本书可能就需要多达两百只动物。［使用羊皮纸］意味着文献具有重要意义，而且需要持久地保存”。[9]
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公元1400年左右，约翰内斯·谷登堡在德意志地区的美因茨出生。尤利乌斯·恺撒离世后不久，美因茨就作为罗马的要塞建立起来了；到15世纪时，这里已经发展成为一座重要的小城镇，是欧洲主要的犹太教学术中心。黑死病在谷登堡出生的数十年前横扫了美因茨，人们把疾病归咎于犹太人群体，认为是他们“向井水中投毒”，数以百计的犹太人在市中心广场上被活活烧死，这在那个时代是非常典型的现象。瘟疫让美因茨的居住人口从2万人减少至6 000人，[10] 剩下的莱茵兰人[11] 只能另寻瘟疫的替罪羊，同时又无力承担已经腐败至极的教会提出的无理要求。
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谷登堡的家族在当地铸币厂参与帝国货币敕造工作，他从小对铸币工具非常熟悉，包括凸模（punch）、凹模（die）、铸模（mold）。“令人吃惊的是，约翰内斯·谷登堡自幼就被一群工匠包围着，他们能够在钢铁上刻字，其分辨率至少是现代激光打印机的6倍，甚至可能是60倍。当时的神圣罗马帝国皇帝西吉斯蒙德授予了美因茨制作帝国货币的权利，随之而来的是对新设计和新凸模的需求。”[12]
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在15世纪早期的莱茵兰，制作印刷机所需的所有零部件，对于工匠来说都已经触手可及。大量使用木螺钉和曲柄臂的压力机，自古以来被用于制酒或榨油，接近15世纪时也用于干燥纸张。凸模在手工艺行业已经很常见，用于制作奖章、硬币、盔甲和装饰品。纸张早在几个世纪前就从中国传入，而纺织业者已经非常熟悉油墨。时机已经成熟，只等一位创新者连点成线，发动革命。
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谷登堡在一个金匠家庭中长大，应该亲眼见识过在凸模上刻印单个字母的艰辛。据估计，一个技艺娴熟的凸模工匠需要一整天才能制作出一个凸模；一页标准印刷纸大约需要3 000个凸模。[13] 也就是说，10个工匠组队工作一整年，才能制作出足够的凸模来填满一页纸。“这是个彻头彻尾的噩梦，在经济上毫无成功的希望，完全不切实际，比中国的印刷术差10倍。”[14] 约翰内斯·谷登堡的创意并不是发明活字（type）本身，甚至不是凸模，他的突破性贡献来自一个独特而巧妙的想法——铸造模具，并使模具可以重复使用。
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他构想出一种可以重复使用的形式，一种避免每次印刷完字母后都需要重新铸模的模具（见彩插2.1—2.3）。两块立体的L形模具头尾相接包围着凹版（matrix），铁弹簧则用来固定这些可以活动的模块。这种“斜接式”（mitered type）模具还有利于制作出尺寸相同的字母，使印刷效果更具视觉美感。因此，从根本上说谷登堡的媒介革命是一系列过程：先是制造阳模（patrix，即凸模），然后是阴模（即凹版），手动铸模，最后创造活字。他改变了世界，但并不是像我们通常总结的那样“发明了印刷机”，而是发明了一种能够快速打造出可重复使用模具的方法，这种方法才是巨大的进步。
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谷登堡是个追求经济效益的资本主义者，但他未曾从自己的发明中获利。事实上，他去世时身无分文，且鲜为人知。油墨、印刷和纸张的实验继续进行着。人们发现橡树瘿（黄蜂幼虫在橡树上形成的球状物）中的化学成分与烟灰、油和水相结合，可以制成理想的印刷油墨。使用动物脂肪为纸张上浆的过程也得到了优化。谷登堡和他的搭档曾致力于控制纸张的湿度，一张湿度完美的纸可以更好地吸收凸模上的油墨。接下来便是其杰作印刷版拉丁语圣经通行本面世的时机了。
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