第3章 《心血運動論》
- 科學閱讀的奇跡
- 劉鑫編著
- 4166字
- 2021-05-30 21:02:44
一、概述
大凡在科學史上有所發現、有所發明、有所創造的人,都是敢于向權威挑戰的人。如哥白尼就是敢于懷疑亞里士多德的理論,懷疑“地心說”,才創立了全新的“日心說”。到了17世紀初,又出現了一位敢于向權威提出懷疑的學者——哈維。
每一個人擁有固定量血液,人體內的血液是怎樣流通的?幾千年來人們一直在不斷地探索。在漫長的科學發展史上,人類對自身的研究似乎比對大自然的研究更加困難。直到16世紀,在歐洲醫學生理學界,占統治地位的仍然是從羅馬時代流傳下來的蓋倫學說。蓋倫認為血液是從右心室通過心臟中隔流入左心室的,并用想像中的各種“元氣”來解釋生命現象,例如肝臟產生“自然靈氣”,肺產生“活力靈氣”,腦產生“動物性靈氣”等等。蓋倫的“靈氣說”獲得了宗教神學的支持。哈維把帕多瓦的解剖學傳統和培根所提倡的科學實驗結合在一起,親自解剖了數十種動物,系統和科學地研究了血液和心臟的運動規律,提出了著名的血液大循環理論,他找到了血液流通的途徑,為人們充分了解人和動物的生理學開辟了新的途徑。哈維的心臟血液循環論粉碎了以蓋倫為首的根深蒂固的舊觀點,今天血液在人體中循環已成為一個普遍接受的概念,這是哈維的貢獻。
哈維將自己的實驗結果與研究所得,寫成了《心血運動論》一書,徹底推翻與消除了蓋倫的錯誤學說,證實了動物體內的血液循環現象,并闡明了心臟在這一過程中的作用,指出血液受心臟推動,沿動脈流向全身,再沿靜脈返回心臟,環流不息。在血液循環學說的基礎上,關于消化、吸收、營養、新陳代謝功能等現象得到了研究,生理學從此確立成為一門科學,哈維的這本薄薄的小冊子具有偉大的科學革命的意義,為近代醫學、解剖學和生理學的研究提供了新的理論基礎,標志著近代生理學的誕生,同時也奠定了哈維在科學發展史上的重要地位。
二、內容簡介
《心血運動論》是哈維最重要的著作,又名《動物心血運動解剖論》。后人也因這部作品將哈維視為血液循環理論的始倡者,它的主要內容共分17章,在正文之前有一篇導言,這篇導言的篇幅比起之后的各章內文都長。在導言中,哈維等于對當時的心臟血液理論做了研究回顧,聲明《心血運動論》并不是憑空捏造或是純粹想像創造出來的新理論,他從當時所公認的心臟和血液運行理論出發,提出理論中存在著矛盾與不確定,強調理清理論真相的重要性,并說明了他的研究方法,他的主要方法就是研究有心臟的動物,并進行活體解剖和觀察來“發現真理”,而不是僅通過其他人的著述來了解心臟的作用。
在對當代理論做過批判與回顧之后,《心血運動論》正式進入了論述的部分,哈維對于心臟的運動與血液在人體中的循環,都提出清晰而連貫的說明。哈維用大量實驗材料論證了血液的循環運動。他特別強調了心臟在血液循環中的重要作用,通過對豬、狗、牛、蛇、蟾蜍、蛙等不同動物的解剖觀察,他證明心臟的收縮和舒張是血液循環的原動力。哈維認為,人的身體常有血液流通不已,這種運動的本原與中心便是心臟。在心臟收縮時,驅血到動脈中去,由此又通過“靜脈”再回到心臟。這就是血液循環的完全意義。但是這種循環是雙層的:一種循環是由心臟的右邊,經過肺部再到左邊(稱為“小循環”);另一種循環是由心臟的左邊,經過身體的其余部分,再到心臟的右邊(稱為“大循環”)。他把心臟比作水泵,并認為心臟在人體中的地位,就像宇宙中的太陽,而太陽是宇宙的心臟,駁斥了當時流行的蓋倫的脈搏呼吸同一功能論,肯定了蓋倫的活體血管有血無氣和動脈輸熱不生熱的正確觀點,并對其“元氣說”進行了駁斥。他認為“動、靜脈都只能有血無氣,哪里來的元氣,即使有元氣也是與它分不開的;元氣就是血液本身而非其他”。哈維的結論,在醫學界引起了極大的驚駭,大部分醫學界人士嫉妒他的新發現,而不屑于附和這種時髦學說。
哈維在《心血運動論》中還列舉了大量實驗事實:如用鉗子夾住蛇的腔靜脈,看到鉗夾處靜脈近心端膨大;結扎手臂觀察皮下靜脈,可見到靜脈瓣隆起,并證明血液如何由手臂的靜脈回心和靜脈是從外周部分到中樞部輸血的惟一通路。并借手臂靜脈管壁充盈度的觀察,證明靜脈瓣是保證靜脈血液流回心臟的重要結構。書中還用定量推理方法提出血液是循環流動的,他指出:“血液借助心室搏動而流經肺、心,并壓送到全身”,“大量血液沿動脈中心向外圍流動,而靜脈則由外圍向中心流動,血量比食物所能供給者為多,同時也比身體中所需要的為多,因此必須斷定血液在川流不息地運動中”。在書的第六七章,他論述了當時難以解釋的肺循環,并預見“在動、靜脈之間必有供滲過的小孔”,實指后世所稱的微循環。
《心血運動論》不僅為現代生理學與現代醫學的建立奠定了基礎,同時還指出了從事自然科學的有效方法和步驟。如:對現象要小心準確地觀察與描述、嘗試著解釋這些現象是如何產生的、對現象的說明要做對照實驗、結論要基于實驗的結果等。直到哈維1657年逝世以后的第四年,伽利略發明的望遠鏡被意大利馬爾比基教授改制為顯微鏡用于醫學上,觀察到毛細血管的存在,才真正證實了哈維理論的正確性。哈維血液循環理論的被確認,標志著當時的科技在醫學領域中的顯著成就。
哈維因為他的出色的心血系統的研究以及他的動物生殖的研究,使得他成為與哥白尼、伽利略、牛頓等人齊名的科學革命巨匠。他的《心血運動論》一書也像《天體運行論》、《關于托勒密和哥白尼兩大體系的對話》、《自然哲學之數學原理》等著作一樣,成為科學革命時期以及整個科學史上極為重要的文獻。
三、大師傳奇
1578年4月1日,哈維生于英國的福克斯通。小哈維聰明伶俐,16歲考進劍橋大學,19歲獲文學學士學位。畢業后,又進入意大利帕多大學學醫,畢業后獲醫學博士學位。就學期間,哈維一度生病回家休養。母親請來了民間醫生,當時歐洲醫生治療疾病的常用方法是“放血”。年輕的哈維在多次接受放血治療時,產生了這樣一個問題:血液為什么能不停地流出來?它在體內是怎樣流動的?
在獲得醫學博士學位后,哈維返回了英國劍橋大學,又獲得了劍橋大學的解剖學博士學位,并成為一個知名的醫生。他每年都要參加幾次死刑犯人的尸體解剖。每次解剖,他都要做極為詳細的記錄,一邊觀察,一邊思索。隨著研究的深入和資料的積累,他越來越懷疑自己原來崇拜的偶像蓋倫,認為他的理論體系與事實相距甚遠,長久孕育在哈維心中的反叛精神漸漸地顯現出來。
血液是怎樣流動的?哈維不是在書本上尋找答案,而是到自然界中去找答案。他提出了“以實驗為依據,以自然為老師”的研究原則。他決心像伽利略一樣,通過實驗,去揭開人體血液循環的神秘面紗。哈維在不同的動物解剖中發現了同樣的結果:血液由心臟這個“泵”壓出來,從動脈血管流出來,流向身體各處,然后,再從靜脈血管中流回去,回到心臟,這樣完成了血液循環。他把這一發現寫成了《心血運動論》一書,正式提出了關于血液循環的理論。為了讓人們接受他的觀點,證明人的血液循環也與動物是一樣的,他還在人身上反復地實驗。他請了一些比較瘦的容易在身上找到血管的人。他把那些人手臂上的大靜脈血管用繃帶扎緊,結果發現靠近心臟的一段血管癟下去,而另一端鼓了起來。他又扎住了動脈血管,發現遠離心臟的那一端動脈不再跳動,而另一端,很快鼓了起來。這證明人的血液循環完全與動物的血液循環一樣。他在書上告誡人們:“無論是教解剖學或學解剖學的,都應當以實驗為依據,而不應當以書籍為依據;都應當以自然為老師,而不應當以哲學為老師。”
哈維在醫學史上取得了巨大的成功,但他的理論因為有悖于權威的理論,這一里程碑式的著作出版后,給哈維帶來的卻是災難。一些有名望的權威群起而攻之。哈維感到最為痛苦的是,他的病人也急劇地減少了,醫業開始衰落。病人認為他是精神失常的醫生,不信任他。哈維被譏諷為“循環的人”,這個綽號并不是由于相信血液循環理論而為他戴上的,而是這個詞在拉丁文里是指“庸醫”。那些在大街上賣藥的小販子,以此來辱罵哈維是江湖醫生。
哈維對來自各方的攻擊保持緘默,繼續進行研究。由于條件所限,雖然哈維當時并沒有找到動脈和靜脈之間的連通途徑,但他堅信總有一天會證明自己理論的正確。幸好,哈維當時是英國國王查理一世的御醫,受到國王的寵幸,這才使他沒有像前輩維薩里、塞爾維特那樣付出生命的代價。
1643年,哈維辭去圣巴索洛醫院的職務,又告退御醫職位。此時,他已是將近70歲的老人了。于是他又回到老家與他的兄弟們生活在一起。因為那里空氣清潔、風景美麗的緣故,他便在康提建筑一夏季住所,之后常常在那里休養。
1651年間,當他住在康提時,他的朋友恩提醫生常來見面。恩提勸他將他的《動物的生殖》文稿付印。他在這本書巾討論動物的原始狀態與發展變化。他以雞蛋的例子作為結論,其中最出色的地方,是解說新“機體”的形成。那年,他向醫學專校建議,要捐款建造圖書館與集會廳,校方采納了他的建議。1654年2月2日,這兩種建筑均竣工,哈維即正式將之交付給學校使用,并且提供了許多書籍、外科器械和解剖標本。學校為酬謝他的功勞,決定為他立一座銅像。
哈維是醫生、生理學家、胚胎學家,他一生中寫過大量的科學論著,但是只發表了《心血運動論》和《論動物的生殖》兩本書以及幾封為《心血運動論》辯護的公開信。1657年6月3日哈維逝世,他被安葬于漢普斯特德醫學專科學校,參加送葬者很多。1683年10月18日,他的遺體重新安葬,放入醫學專科學校所備的白云母石棺中,葬于漢普斯特德教堂。
在哈維的墓上刻著后人用拉丁文所撰的紀念詞,將他一生的成就與貢獻做了一番扼要中肯的總結:“威廉·哈維乃是我學術界人士一致敬仰的人物,在有史數千年來,他首先發現了血液運動的真相,從而使世界得到健康,也使他自己獲致不朽。惟有他使世人免于受偽學之蒙蔽,而獲得真知;真正醫學之建立亦全由他一手促成。他是英王詹姆士陛下與查理陛下的首席醫師與摯友:他也是倫敦醫學院解剖學與外科學極受尊敬、極成功的教授;他為先王建造了一座有名的圖書館,并捐贈他自己的家財使其藏書日富,規模日宏。最后,在他殫精竭慮,窮研學理,獲得重大發明之后,在英國及海外均曾有仰慕他的人為他造像記功。這位偉大的醫學家之師,完成了人生長途之后,于1657年6月3日溘然長逝,享齡80歲,身后并無兒女,然哈維氏之大名將永垂宇宙……”哈維是近代實驗生理學的奠基人,他使生理學成為科學。他敢于沖破神圣不可侵犯的傳統和權威的束縛,在斗爭中確立他的新學說,這一偉大功績將永遠為后人所崇敬。