Nació en Upton, Essex. Su padre era un próspero comerciante en vinos que dedicaba sus horas libres a las investigaciones científicas por medio del microscopio. Estudió en el University College de Londres, donde obtuvo el título de médico y cirujano en 1852. Ese mismo año, ingresó en el Real Colegio de Cirujanos. Viajó a Edimburgo para profundizar sus conocimientos al lado del profesor Syme, de quien llegó a ser cirujano de sala y con cuya hija se casó.
En 1850, el uso de los anestésicos permitía a los cirujanos realizar complicadas operaciones, pero éstas, aun en casos en que se lograban brillantes resultados desde el punto de vista quirúrgico, frecuentemente terminaban con el fallecimiento del paciente porque se le infectaba la herida. Conocedor de los descubrimientos que realizaba Pasteur en Francia acerca del origen de la fermentación y putrefacción, así como de la función que en ellas desempeñaban organismos microscópicos que podían ser transportados por el aire, concibió Lister la posibilidad de que las infecciones en las intervenciones quirúrgicas se debieran a causas similares y, en 1865, inició la aplicación de nuevos procedimientos de antisepsia.
Comenzó empleando el ácido fénico como germicida y algodones y vendas como protectivos, y simplificó de tal suerte su método mediante una constante labor de investigación que consiguió que la cifra de defunciones en cirugía quedara enormemente reducida, y que pudiesen realizarse intervenciones imposibles de practicar anteriormente.
Todo cuanto hubiera de emplearse en sus operaciones pasaba por una desinfección concienzuda. Mas aún, su celoasépticolo llevó a purificar el aire del quirófano mediante pulverización de ácido fénico, acción que luego se suprimió por innecesaria. La aceptación plena de sus descubrimientos fue proclamada en el Congreso Internacional de Ciencias Médicascelebrado en Amsterdam en 1879. Falleció en Walmer.
Su desempeño docente había sido también muy importante: en 1860, después de varios años de practicar la cirugía en Edimburgo, fue catedrático de Cirugía en la Universidad de Glasgow , de donde pasó, en 1869, a desempeñar el profesorado de Cirugía clínica en la Universidad de Edimburgo.
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