生命科学中的革命

二、生命科学中的革命

古代的自然哲学家们把人体称为“小宇宙” ，并且猜测“小宇宙”与大宇宙存在某种相似性。 16世纪，正当哥白尼提出日心说在大宇宙领域向宗教神学提出挑战之时，维萨里、塞尔维特、哈维等人对人体进行了研究，并取得重大突破，从而在“小宇宙”领域也向宗教神学发起冲击。

1．维萨里和他的《人体结构》

安德烈亚斯·维萨里（ Andreas Vesalius， 1514—1564年） ，佛兰德斯的医师，人体解剖学的奠基人，父亲是西班牙国王查理五世的药剂师。由于家庭的原因，维萨里从小就对医学有兴趣，并有机会接触到各种动物的解剖实验，了解它们的身体结构，因而在大学学习时他就非常渴望得到更多人体解剖方面的知识。然而，当时的医学教育却令他非常失望，因为那时的医学院只照本宣科地讲述盖伦的著作，根本不作认真的医学实践，解剖学成了一种装饰，学生难得看到教师的解剖演示。而盖伦医学对人体的认识主要基于对猪、猴等动物的解剖，与人体差别很大。维萨里对这种学风极为不满，于是他就设法自己弄尸体来解剖。他曾挖掘过坟墓，还曾在夜里到绞刑架下偷过尸体。通过解剖，他掌握了丰富的人体解剖知识。

1537年底，维萨里来到意大利，任帕多瓦大学的外科学和解剖学教授。在这里，他亲自为学生做人体解剖演示，向学生详细讲解人体的各个部位和器官。同时他还继续通过人体解剖对人体的结构进行系统的研究。维萨里对人体的解剖做得十分认真，他完成一次系统的人体解剖工作一般要三个星期，为了防止尸体腐烂，常在冬天进行解剖。他还把他的解剖成果画成图，用以指导学生。他解剖的顺序是先从骨骼开始，然后是肌肉、血管和神经。他用的解剖器械许多是自己制造的。 1543年，正是哥白尼的《天体运行论》出版的那一天，维萨里在巴塞罗那出版了划时代的著作《人体结构》 。该书共7卷，最大的特点是插图多，让人看上去一目了然。这些插图出自著名画家提香的学生佛兰德斯画家加尔加之手。维萨里所著的《人体结构》 ，后来成了医学解剖学的经典。

2．血液肺循环的发现——塞尔维特

迈克尔·塞尔维特（ Michael Servetus） ， 1511年出生于西班牙的图德拉。 1536年他在巴黎大学学习地理、天文和医学，与维萨里是同学，两个人曾一起解剖过尸体。 1537年，维萨里离开了巴黎，而塞尔维特继续进行解剖实验研究。就是在这期间，他发现，血液并不是通过心脏中的膈膜由右心室直接流人左心室，而是经由肺动脉进入肺静脉，与这里的空气相混合后流入左心室。这就是血液的肺循环，亦称小循环，这个发现证明了盖伦对血液运动的看法是错误的。

1553年，他出版了《基督教的复兴》一书，其中用6页左右的篇幅描述了他发现的血液小循环。他在书中写道：“我们为要能够理解血液为何就是生命所在，那首先就必须知道由吸入空气和非常精细的血液所组成和滋养的那活力灵气是怎样产生的。活力灵气起源于左心室，肺尤其促进其形成；它是一种热力所养成的精细的灵气，浅色，能够燃烧… …它是由吸入的空气和从右心室流向左心室的精细血液在肺中混合而形成的。这种流动不是像一般所认为的那样经过心脏的中膈，而是有一种专门的手段把精细血液从右心室驱入肺中的一条直通道。它的颜色变得更淡，并从肺动脉注入肺静脉。在这里它同吸入的空气相混合，并在其膨胀时被左心室吸入，这时它就真成为灵气了。 ”⁽¹⁷⁾

3．血液循环理论的确立——哈维和《心血运动论》

探索血液循环奥秘的终结者是英国著名生理学家威廉·哈维（ William Harvey，1578—1657年）。哈维出生于英国肯特郡福克斯通镇，父亲是当地一位富裕的地主，曾做过福克斯通镇的镇长。哈维在坎特伯雷的著名私立学校受过严格的教育，15岁时进入剑桥大学学习了两年与医学有关的一些学科。1597年又进入意大利帕多瓦大学在法布里修斯指导下学习医学，1602年获帕多瓦大学医学博士学位，同年回到英国。1607年，哈维被接受为皇家医学院成员。大约就是从这时起，哈维开始了他的血液循环研究实验。

哈维解剖过七十多种动物，并根据解剖动物，观察其心脏搏动，发现左心室的血量约为2英两；因心室间有瓣（这是他的老师法布里修斯发现的），故左心室收缩时血液只能排出而不能倒流；心脏每分钟大约跳动72次，1小时心脏排出的血量约540磅，相当于人体重量的1.5倍，这么多的血不可能在1小时之内由肝脏制造出来，也不可能这么快就在肢体末端吸收掉。这么多的血液是从哪里来的呢？哈维意识到，唯一的可能是血液在全身沿着一条闭合路线作循环运动。这个循环路线就是从右心室输出的静脉血经过肺部变为动脉血，然后通过左心房进左心室；从左心室搏出的动脉血，沿动脉到达全身，然后再沿静脉回到心脏。他还预言：在动脉和静脉的末端必定有一种微小的通道（毛细血管）把二者联结起来，这就是血液大循环。

为了用实验检验这一血液循环思想，他用活体解剖法，剖开一条蛇观察其血液在心脏和血管中的活动情况。根据血液循环思想，若扎住与心脏相连的静脉，血液便不能流回心脏，心脏就该变空变小；若扎住动脉，心脏就会因排不出血而胀大。他用镊子紧紧夹住蛇的静脉，蛇心马上变小变白，一松开镊子，心脏又立即充血；再用镊子夹住蛇的动脉，心脏就胀大变紫。这个实验证明血液确实是做循环运动的。1615年，哈维应聘为医学院解剖学外科讲座的终身教授，他把自己多年来的研究成果公之于众，用血液循环学说代替盖伦的医学来讲授人体结构。1628年，他的著作《关于动物心脏与血液运动的解剖研究》（简称《心血运动论》）在德国法兰克福出版。

哈维的贡献是划时代的，他的工作标志着新的生命科学的开始，属于发端于16世纪的科学革命的一个重要组成部分。哈维因为他的出色的心血系统的研究，被后人誉为“近代生理学之父” ，成为与哥白尼、伽利略等人齐名的科学革命的巨匠。他的《心血运动论》一书也像《天体运行论》 、《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》等著作一样，成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献。