人体组成学的早期研究

人类很早就开始探索自己身体组成的奥秘。公元前440年，被后人称为医学之父的古希腊学者Hippocrates就认为，人体由四种要素即血液、黏液质、黄胆质和黑胆汁所组成。古代中国学者则认为人体包含了金、木、水、火、土五种组分，并认为这五种组分的平衡维系着人体的健康，平衡破坏则会导致疾病。尽管古代学者的假说包含了朴素的辩证法，但是这些假说并没有建立在实验的基础上，因而还不能认为是现代意义上的人体组成学研究。

我国文化历史悠久，很早以前先辈就以朴素的唯物主义观点来认识人体的构造和功能，从现有资料看，我国有关解剖学的记载在世界医学中也属于较早之列。远在两千年前，在我国第一部医学经典著作《黄帝内经》中指出：“若夫八尺之士，皮肉在此，外可度量循切而得之，其死可解剖而视之”；“其脏之坚脆，腑之大小，谷之多少，脉之长短……皆有大数。”由此可见，祖国医学家已经在活人身上度量，并在尸体上进行解剖观察，对内脏名称、大小和位置都有了记载，其中明确指出“解剖”一词，这可能是世界上最早的有关人体解剖学的记载。汉代名医华佗，不但擅长医术，而且对人体的形态、结构有较深的了解，能用麻醉剂施行外科手术。1026年，王惟一铸造铜人，精刻经络的穴位，是历史上最早创造的人体模型。南宋人宋慈著《洗冤录》，对人体骨骼及胚胎等有较详细的记载，并附有检骨图。清代王清任亲到坟墓中观察十余日，约三十余尸，著有《医林改错》一书，纠正了古书上对人体记载的某些错误。由于我国封建社会制度和儒家思想的长期束缚，人体解剖学的研究未能得到较快的发展，它在近代大大落后于欧美。甲午战争后，开始建立了医学院校和医院，设立了解剖学课程，并逐步建立起了一支我国的解剖学工作者队伍。但直至解放前，我国的解剖学发展颇为缓慢。

人体组成学作为现代科学的一个分支，一般认为始于德国化学家Justus von Liebig（1803－1873）的工作。1850年，Liebig以化学分析为手段，发现人体中许多成分在食物中也同样存在。他还发现人体组织含有高浓度的钾和低浓度的钠。反之，体液则含有低浓度的钾和高浓度的钠。从Liebig的工作开始，人体组成学研究在过去一个半世纪中取得了重大进展。这段历史可以大致分为两个时期，即早期研究（1850－1950）和当代研究（1960年至今）。

早期的人体组成学研究主要在三个方面展开，即尸体研究，建立活体测定人体组分的方法，以及探讨体内外因素对人体组成的影响。

1．尸体研究　由于无法在活体上测定人体组分，早期的研究者们不得不主要依靠尸体研究来探讨体内组分之间的数量关系。1843年，Schwann测定了尸体的器官重量。Bischoff（1863）和Fehling（1877）分别测定了成年人、胎儿和新生儿尸体的水含量。1900年，Camerer和Soldner进一步测定了胎儿尸体的多种化学成分，包括水、脂肪、氮和主要矿物质的含量。1938年，Lob和Swanson测定了胎儿和新生儿尸体的微量矿物质。通过尸体研究，积累了大量人体组成的基本数据，这对探索组分之间的数量关系和规律起了重大的作用。直到现在，尸体研究在人体组成学中仍是不可缺少的。例如，一个新的方法对活体动物的测定值是否准确，有赖于把该动物处死后进行化学分析来检验。迄今为止，最大规模的尸体研究是在1984年完成的，在组织和器官水平上定量研究了25具成年人尸体（12男13女）。

2．活体测定方法　由于尸体研究难以普遍进行，更由于在尸体上发现的组分间数量规律不一定适用于活体，早期的研究者们开始探索人体组分的活体测定方法。早在1909年，Shaffer和Colemen就提出了由尿肌酐日排出量来估测全身骨骼肌重量。1915年，Keith等依据稀释原理，以活性红（Vital Red）和刚果红（Congo Red）为标记物，测定了全身血容量。1934年，von Hevesy和Hofer以重水（2　H2O）为标记物，测定了全身的水含量。1942年，Behnke等将物理学中著名的阿基米德原理应用于人体组成学，测定了人体中脂肪和去脂体重（fat－free body mass）之间的比例。这个方法由Keys和Brozek（1953）进一步发展，至今仍广泛地应用于测定全身的脂肪含量。另一方面，Sievert（1951）发现，人体内含有钾的放射性核素（40　K），可以用放射学技术进行活体测定。据此，Forbes等（1961）发展出测定全身钾含量的方法。

3．体内外因素对人体组成的影响　在影响人体组成的诸多体内外因素中，年龄是最先被研究的一个。早在1857年，Albert von Bezold就发现，在动物生长过程中，体内的矿物质比例增加，而水的比例却减少。1914年，Benjamin又发现，新生儿的生长伴随着氮的积累。在此基础上，Moulton于1923年提出了“化学成熟（chemical maturity）”的概念。所谓化学成熟，即年幼动物身体的化学组成达到成年水平。Moulton发现，哺乳动物大约在其生命期的4%时达到化学成熟。另一个很早就被研究的因素是营养。1907年，Cathcart发现在禁食过程中身体内的氮含量减少。Benedict等（1919）进一步指出，即使中等程度的饥饿也会引起氮含量的减少。此后，人们研究了越来越多的因素如运动、种族、性别以及各种疾病对人体组成的影响。

人体组成学的早期研究延续了大约100年。1963年，第一次人体组成学研讨会在纽约召开，J．Brozek总结了过去100年间的研究成果。这次会议标志着人体组成学早期研究告一段落，也标志着更加快速发展的当代研究的开始。

从20世纪60年代开始，人体组成学研究进入了一个新阶段。参与人体组成学研究的学者越来越多，发表的学术论文的数量呈指数曲线快速增长。

人体组成学研究快速发展的另一个重要标志是1985年召开的国际人体组成学研讨会，为全世界的该领域学者们提供了交流的论坛。

近40年来，人体组成学研究主要围绕着三个方面进行，即探索人体组成规律，探讨各种体内外因素对人体组成的影响，以及发展人体组成活体测定方法。这三方面的研究互相联系，互相促进。