公元1300－1650年发生在欧洲的文艺复兴是一次社会政治、经济和思想等领域的大变革，使艺术和科学重新焕发了生机，在科学和哲学范畴方面，文艺复兴也是一个对医学来说特别重要的时代。
文艺复兴时期医学冲破神学统治获得进展。文艺复兴时期，人文主义思想对欧洲医学也有较深的影响，出现了不少著名医学家。他们像哥白尼、伽利略和布鲁诺等科学家一样，勇于向传统观念和神学提出挑战，为此也曾遭到教会的迫害。正是这些不怕上绞刑架和蹲监狱的人，在医学科学上作出了巨大的贡献，改变了中世纪医学的落后面貌。
在文艺复兴时期，对心脏病学发展作出巨大贡献的是达·芬奇、维萨里和塞尔维特三人。
虽然达·芬奇的研究成果当时并未发表于世，他的手稿被公开还是近代的事，但是很可能他所提出的心脏及瓣膜等问题引起了解剖学家的注意，如意大利费拉拉地方的坎纳诺（1515－1579）证明了静脉瓣的存在，对以后血液循环的发现都有影响。
达·芬奇打算根据观察写出的解剖学著作没有完成，而完成这项事业的是在他死时只有4岁的维萨里。经过4年的艰苦工作，维萨里终于在1543年出版了他的巨著《人体之构造》，内容包括骨骼关节、软骨、肌肉、韧带、血管系统、神经系统、腹腔脏器及生殖器官、胸腔及心肺脏器、脑及感官等。此外他还写了《人体解剖学纲要》，共32页，供学生参考，他认为这是《人体之构造》一书的摘要、索引和附录，可以互相补充说明。
维萨里的著作公开反对盖仑的意见，他指出盖仑书上关于手臂部、骨盆部、胸骨等构造的错误，首先是心脏的错误。盖仑断言，成年人的心室隔膜有孔，这孔是从胎生时期遗留下来的，断言血液即由此自右心室直接透入左心室，而维萨里发现心室隔膜并无孔。《人体之构造》一书纠正了盖仑的错误200余处，给予人们一个全新的人体知识。《人体之构造》一书由于校正了盖仑解剖学中的错误，引起了各国医学家的重视。
维萨里的工作科学地揭示了人体的结构，为生理学研究准备了条件，开辟了生物学研究的道路。正因为如此哈维才能于17世纪进一步用实验方法证明人体某些结构的功能。从医学发展来看，可以说没有16世纪解剖学的革新，就没有17世纪生理学的革新，更不会有18世纪病理学的进步，19世纪以后医学科学上的一系列进展也就根本没有基础。前苏联的一位外科学家曾说过：解剖学资料对于医生，犹如地球对旅行家一样。维萨里建立了真正的解剖学，把第一幅人体图交给了医生，根据这幅图，医生才得以建设起一切现代的科学医学来。
当然，《人体之构造》一书，也有错误的地方，因为他当时使用的合法标本，大多是浸渍的标本，保持时间只有数天，他只能在极短促的时间中完成全部解剖过程。这就难免有疏忽和遗漏，特别是软组织和精细结构更难进行仔细观察，何况当时又不易获得较多的尸体标本，有时不得不借助于动物标本，这就更易造成实验记载的不确切。
《人体之构造》自第一版后，在1543－1782年，至少重印了25次，并且被译成俄、英、德、法等国的文字，引起了医学界的重视。巴甫洛夫曾说过：这是人类近代史上第一部人体解剖学，它并不仅仅重复古代权威的指示和意见，而是依靠自己探索的智力劳动所完成的。维萨里的科学生涯是短促的，但贡献是巨大的。
在文艺复兴时期生理学的进步主要是血液循环问题。在血液循环的秘密没有揭开之前，谈不到真正的生理学。中国虽然早在《内经》中已提到过“经脉流行不止，环周不休”的概念，但没有解剖学的具体说明。
维萨里虽然否定了盖仑血液流动的错误观点，但他没有回答血液怎样从静脉流入动脉。文艺复兴时期杰出的西班牙医学家塞尔维特是第一位解释血液流动的医学家，他发现了血液小循环系统，证明血液从右心室流经肺部，通过曲折道路到达左心室。他在《基督教复兴》一书中，用6页篇幅批判了盖仑的“心血潮流说”。他主张“灵魂本身就是血液”。塞尔维特还否定了盖仑的人体的“三位一体”，即所谓自然、生命和智慧三气构成人体之说。
塞尔维特主张灵魂是血液，触犯了基督教灵魂永生的基本教义。因为灵魂是血液，这等于说灵魂是随着人的肉体而死亡。后来他被加尔文指控为异教徒，在日内瓦被捕，于1553年被烧死在火刑柱上，他的著作也一起被烧掉了。正如恩格斯在《自然辩证法》一书“导言”中所说：“新教徒在迫害自然科学的自由研究上超过了天主教徒，塞尔维特正要发现血液循环过程的时候，加尔文便烧死了他，而且还活活地把他烤了2个小时。”
背叛盖仑学说的先行者，虽然付出了血的代价，但没能完全揭示出心血运动的本质，最后还是哈维达到了胜利的彼岸。
正如文艺复兴改变了艺术一样，科技革命改变了关于宇宙和人类本性的认识。从1450－1700年这一时期，现代科学取代了希腊和伊斯兰的传统。没有人文主义学者的工作，关于解剖、生理和医学教育的新思维模式是不可能建立的。像中世纪的学者一样，人文主义者也通过经典理论把实践与经验结合起来，致力于著书立说。不同的是他们的兴趣从天堂转向了人间。人文主义学者对艺术和文学的关注更甚于科学，但他们的洞察力对医学同样有用。
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