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大凡在科學(xué)史上有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造的人,都是敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)的人。哥白尼敢于懷疑亞里士多德的理論,懷疑“地心說(shuō)”,才創(chuàng)立了全新的“日心說(shuō)”。到了17世紀(jì)初,又出現(xiàn)了一位敢于向權(quán)威提出懷疑的學(xué)者——哈維。
哈維(Harvey,William),出生于英國(guó)的一個(gè)富裕農(nóng)民的家里。他19歲畢業(yè)于英國(guó)的劍橋大學(xué),之后到意大利留學(xué),5年后他成為醫(yī)學(xué)博士。在意大利學(xué)醫(yī)時(shí),他還常常去聽(tīng)伽利略講授的力學(xué)和天文,深受這位教授的影響,使他的求知欲已跨越了學(xué)科的界線。伽利略注重實(shí)驗(yàn)的做法,對(duì)哈維影響極大,這為他日后研究醫(yī)學(xué),發(fā)現(xiàn)人的血液循環(huán)奠定了基礎(chǔ)。
說(shuō)到認(rèn)識(shí)人的血液循環(huán)時(shí),對(duì)于今天的青少年來(lái)講,似乎無(wú)人懷疑過(guò)。然而,在古代,要認(rèn)識(shí)它可不容易,而且多少科學(xué)家、學(xué)者付出了昂貴的代價(jià)——鮮血和生命。
在古代,學(xué)者、哲學(xué)家亞里士多德的言論,被譽(yù)為僅次于神的權(quán)威,不容置疑。他對(duì)于人的血液循環(huán)毫無(wú)認(rèn)識(shí),因而十分錯(cuò)誤地提出人體內(nèi)(血管內(nèi))充滿(mǎn)著空氣。這種錯(cuò)誤的說(shuō)法延續(xù)了幾百年,直到1800年前,被一位古羅馬的神醫(yī)蓋侖否定,他指出人血管里流的是血。顯然,比亞里士多德前進(jìn)了一大步。
蓋侖的理論認(rèn)為,血液在人體內(nèi)像潮水一樣流動(dòng)之后,便消失在人體四周。由于他是一位名望極高的神醫(yī),于是人們1千年內(nèi)都把他這種血液理論奉為真理,不許懷疑。
然而,科學(xué)是不斷發(fā)展的。到了16世紀(jì),歐洲文藝復(fù)興,促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。當(dāng)時(shí)比利時(shí)的醫(yī)生維薩里認(rèn)為蓋侖的理論是錯(cuò)誤的。不久,西班牙的醫(yī)生、宗教的改革者塞爾維特便提出了血液在心肺之間進(jìn)行小循環(huán)的看法,這兩位巴黎大學(xué)里的同學(xué),相繼向權(quán)威蓋侖進(jìn)行挑戰(zhàn)。但是他們都付出了驚人的代價(jià),維薩里受到宗教裁判所的迫害,被判處死刑。塞爾維特由于出版了《基督教的復(fù)興》觸犯了西班牙教會(huì),有人揚(yáng)言要處死他,他便逃往日內(nèi)瓦?上詻](méi)有逃過(guò)劫難,他被人出賣(mài),1553年10月,在日內(nèi)瓦被當(dāng)作“異教徒”,活活燒死。這兩位醫(yī)生為了研究人的血液循環(huán),向權(quán)威挑戰(zhàn),獻(xiàn)出了寶貴的生命。
科學(xué)探索是無(wú)止境的。半個(gè)世紀(jì)之后,已經(jīng)成長(zhǎng)為醫(yī)生的哈維繼承了他們的事業(yè),他決心弄清人體血液的奧秘,認(rèn)為如能突破對(duì)于治病救人必將有新的貢獻(xiàn)。于是,他選擇血液這一專(zhuān)題,進(jìn)行秘密研究。
可以說(shuō),哈維是醫(yī)生、生理學(xué)家、胚胎學(xué)家。他一生中寫(xiě)過(guò)大量的科學(xué)論著,但是只發(fā)表了《心血運(yùn)動(dòng)論》和《論動(dòng)物的生殖》兩書(shū)以及幾封為《心血運(yùn)動(dòng)論》辯護(hù)的公開(kāi)信。其中1628年,發(fā)表的劃時(shí)代著作《關(guān)于動(dòng)物心臟與血液運(yùn)動(dòng)的解剖研究》(中譯名稱(chēng)以《心血運(yùn)動(dòng)論》馳名)標(biāo)志著近代生理學(xué)的誕生,同時(shí)也奠定了哈維在科學(xué)發(fā)展史上的重要地位。在哈維晚年時(shí),他在倫敦的寓所遭到搶劫,后又被大火焚燒,留下的手稿僅有兩部,一部是論述感覺(jué)的,一部是論述動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的。 在《心血運(yùn)動(dòng)論》中,哈維提供了大量的證據(jù),其中包括人的臨床觀察、尸體解剖、許多種類(lèi)動(dòng)物的解剖與觀察,而且利用定量思想、邏輯分析和生理診斷,從各個(gè)方面證明心臟是一個(gè)可以泵出血液的肌肉實(shí)體,血液以循環(huán)的方式在血管系統(tǒng)中不斷流動(dòng)。
哈維系統(tǒng)地分析了前人的研究情況:公元前3世紀(jì)古希臘的醫(yī)生,解剖學(xué)的創(chuàng)始人赫羅非拉斯,較早把靜脈與動(dòng)脈區(qū)分開(kāi)來(lái);公元前2世紀(jì),蓋侖提出了血液流動(dòng)的理論;15世紀(jì),畫(huà)家、醫(yī)生達(dá)·芬奇,通過(guò)解剖,發(fā)現(xiàn)并提出了心臟有四個(gè)腔的理論,以及維薩里與塞爾維特研究的成果。前人的研究成果,首先開(kāi)拓了哈維的視野,然而,他是一個(gè)善于思索的人,并不迷信權(quán)威的理論,更難能可貴的是他敢于懷疑權(quán)威的理論,他喜歡“打破沙鍋問(wèn)到底”,他問(wèn)自己“血液真的流到人體四周就消失了嗎?怎么會(huì)消失的呢?”等等。
他決心像伽利略一樣,通過(guò)實(shí)驗(yàn),去揭開(kāi)人體血液循環(huán)的神秘面紗。這一系列實(shí)驗(yàn),他首先拿動(dòng)物開(kāi)刀,他認(rèn)為動(dòng)物的血液與人有著相似之處,據(jù)他的筆記記載,他一生共解剖過(guò)動(dòng)物的種類(lèi)多達(dá)40多種。他解剖過(guò)許多大動(dòng)物,通過(guò)解剖,終于發(fā)現(xiàn)心臟像一個(gè)水泵,把血液壓出來(lái),血液便流向全身。
哈維用兔子和蛇,反復(fù)做實(shí)驗(yàn),他把它們解剖開(kāi)之后,找出還在跳動(dòng)的動(dòng)脈血管,然后用鑷子把它們夾住,觀察血管的變化,他發(fā)現(xiàn)血管通往心臟的一頭很快膨脹起來(lái),而另一端就馬上癟下去了,這說(shuō)明血是從心臟里向外流出來(lái)的,由此證明動(dòng)脈里的血壓在升高。他又用同樣的方法,找出了大的靜脈血管,用鑷子夾住,其結(jié)果正好與動(dòng)脈血管相反,靠近心臟的那一段血管癟了下去,而遠(yuǎn)離心臟的另一端鼓脹了起來(lái),這說(shuō)明靜脈血管中的血是流向心臟的。
哈維在不同的動(dòng)物解剖中發(fā)現(xiàn)了上述同樣的結(jié)果,他終于得出了這樣一個(gè)結(jié)論:血液由心臟這個(gè)“泵”壓出來(lái),從動(dòng)脈血管流出來(lái),流向身體各處,然后,再?gòu)撵o脈血管中流回去,回到心臟,這樣完成了血液循環(huán)。他把這一發(fā)現(xiàn)寫(xiě)成了《動(dòng)物心臟和血液運(yùn)動(dòng)》一書(shū),正式提出了關(guān)于血液循環(huán)的理論,為了使讀者信服他的理論,他在書(shū)中說(shuō):“推理和實(shí)驗(yàn)都表明血液是由于心室的跳動(dòng)而穿過(guò)肺臟和心臟的,由心臟送出分布全身,流到動(dòng)脈和肌肉的細(xì)孔,然后通過(guò)靜脈由外圍各方流向中心,由較小的靜脈流向較大的靜脈,較后流入右心室。……因此,有少有的必要作出這樣的結(jié)論:動(dòng)物的血液是被壓入循環(huán)而且是不斷流動(dòng)著的;這是心臟借跳動(dòng)起來(lái)完成的動(dòng)作和機(jī)能,也是心臟的動(dòng)作和結(jié)果。”
為了讓人們接受他的觀點(diǎn),證明人的血液循環(huán)也與動(dòng)物是一樣的,他還在人身上反復(fù)地實(shí)驗(yàn)。他請(qǐng)了一些比較瘦的人(容易在身上找到血管)。他把那些人手臂上的大靜脈血管用繃帶扎緊,結(jié)果發(fā)現(xiàn)靠近心臟的一段血管癟下去,而另一端鼓了起來(lái)。他又扎住了動(dòng)脈血管,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離心臟的那一端動(dòng)脈不再跳動(dòng),而另一端,很快鼓了起來(lái)。證明完全與動(dòng)物的血液循環(huán)是一樣的。他在書(shū)上告誡人們:“無(wú)論是教解剖學(xué)或?qū)W解剖學(xué)的,都應(yīng)當(dāng)以實(shí)驗(yàn)為依據(jù),而不應(yīng)當(dāng)以書(shū)籍為依據(jù);都應(yīng)當(dāng)以自然為老師,而不應(yīng)當(dāng)以哲學(xué)為老師。”
哈維終于在醫(yī)學(xué)史上取得了巨大的成功,但他的理論因?yàn)橛秀S跈?quán)威的理論,所以,書(shū)出版之后,就遭到當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界、醫(yī)學(xué)界、宗教界的權(quán)威人士的攻擊,說(shuō)他的著作是一派胡言,是荒謬而不可信的。幸好,哈維當(dāng)時(shí)是英國(guó)國(guó)王查理一世的御醫(yī),受到國(guó)王的寵幸,這才使他沒(méi)有像前輩維薩里、塞爾維特那樣付出生命的代價(jià)。
直到哈維1657年逝世以后的第四年,伽利略發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡,被意大利馬爾比基教授改制為顯微鏡用于醫(yī)學(xué)上,觀察到毛細(xì)血管的存在,才真正證實(shí)了哈維理論的正確性。哈維的血液循環(huán)理論的被確認(rèn),標(biāo)志著當(dāng)時(shí)的科技在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的顯著成就。
哈維的貢獻(xiàn)是劃時(shí)代的,他的工作標(biāo)志著新的生命科學(xué)的開(kāi)始,屬于發(fā)端于16世紀(jì)的科學(xué)革命的一個(gè)重要組成部分。哈維因?yàn)樗某錾男难到y(tǒng)的研究(以及他的動(dòng)物生殖的研究),使得他成為與哥白尼、伽利力、牛頓等人齊名的科學(xué)革命的巨匠。他的《心血運(yùn)動(dòng)論》一書(shū)也像《天體運(yùn)行論》、《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大體系的對(duì)話》、《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》等著作一樣,成為科學(xué)革命時(shí)期以及整個(gè)科學(xué)史上極為重要的文獻(xiàn)。