学习主题关键词 科学精神、救死扶伤
生理学之父--威廉·哈维
人的一生无论短暂或者漫长,每一分每一秒我们的心脏都在努力将血液泵出,使其在血管内循行不已,那么,血液到底是怎样循环的呢?
这个问题,直到经过英国生理学家威廉·哈维(William Harvey )的天才研究,才得到完全的解决。哈维的伟大著作《动物心血运动解剖论》发表于1628年,被称为生理学史上最重要的著作。这部著作是现代生理学的起点,他本人也被后人称为生理学之父。
1543年,哥白尼发表了《天体运行论》;同年,维萨留斯发表了《人体的结构》。一般认为,这两部著作的问世,标志着近代科学的悄然崛起。哥白尼的眼光专注于天上,而维萨留斯的双手则直接触摸人体;人体也许不及星空那般耀眼神秘,但对研究者来说,它却更为熟悉亲切。
1578年4月1日,威廉·哈维出生在英国肯特郡福克斯通镇,家中排行老大。15岁时进入剑桥大学学习了两年与医学有关的一些学科。1602年,又进入意大利帕多瓦大学,这是当时欧洲最著名的高级科学学府,在著名的解剖学家法布里克斯指导下学习。哈维在此学习期间,不仅刻苦钻研,积极实践,被同学们誉为“小解剖家”,而且在法布里克斯从事静脉血管解剖和“静脉瓣”的研究中,成了老师的得力助手。这一时期的学习和实践,为哈维后来确立心血管运动的理论奠定了牢固的基础。在帕度亚大学的学业结束后,哈维又回到剑桥大学学习,在英国剑桥大学获得医学博士学位,当时他仅24岁。
1603年起,哈维开始在伦敦行医。1607年,哈维被接受成为皇家医学院成员,1609年,经国王詹姆士一世和皇家医学院院长亨利·阿特京斯博士的推荐,哈维取得了圣巴托罗缪医院的候补医师的职位;当年夏天,医院的威尔金森博士逝世,哈维弥补了他留下的空缺,开始独立开诊。哈维每周至少有一天坐在诊室的桌旁接待患者,他关心患者的疾苦,亲自探视行动不便的患者,从不计较报酬,常常免费为穷人治疗。他的宗旨是:医生要为穷人做好事。由于他认真负责,刻苦实践,很快就成为伦敦的名医。他曾成功地做过切除乳房的手术,也积累了丰富的妇产科医疗经验,还采用结扎动脉血管、断绝肿瘤的养分来源的方法治愈过肿瘤。因此,哈维不仅是一位医术高明的医生,而且是一位具有人主义思想的科学家。1615年,他被任命为卢姆雷恩讲座的讲师,1615年8月,哈维被选为皇家医学院卢姆雷讲座的主讲人。1616年4月中,哈维在骑士街圣保罗教堂附近的学堂中讲学,第一次提出了关于血液循环的理论。讲课的手稿用拉丁文写成,至今仍收藏在大苏博物馆。在讲学时,哈维采用比较的方法,通过解剖动物来说明人体解剖学。他由老开里,由浅入深地描述了人体的皮肤、脂肪、表层肌肉、腹脏器官,并运用生动的比喻来加深听众的印象。在描述胸腔和胸部器官时,哈维以很大的篇幅,论述了心脏的结构、心脏的运动和心脏及静脉中解膜的功能。他明确指出:血液不断流动的动力,来源于心肌的此缩压。在论述人的头部和大脑、神经构造及其功能时,哈维指出,关于神经向身体各部严官传播大脑的指令这一传导功能,自西塞罗时就开始认识了,盖仑不是第一个认识到这一事实的人。
在16世纪标准的生理学中,肝、静脉及右心室被看做一个与营养有关的系统;而肺左心室和动脉则形成了一个单独的元气系统,其中充满了元气和热以供应全身。左心室和动脉还被看做通过主动的舒张和收缩来充入天然的热,于是,左心室就通过肺静脉来呼吸,而动脉的呼吸则通过皮肤的毛孔。当时认为动脉和静脉中的血液流动方向都是从脏向外周。哈维在历史上首次采用活体动物解剖的方法(解剖的动物有鹿、狗、蛇和青蛙等)解剖濒死动物,发现其心脏的跳动有所减缓。如蛇和青蛙等,其心脏往往在离体的情况下还能跳动一段时间,可以离体观察。哈维在提出血液循环的证据时,用了定量的计算方法。假设左心室只能容纳2盎司(约28g)的血液,脉搏每分钟跳动72次,那么,左心室在1小时内就可使约540磅血液进入主动脉。如此多的血液量怎么可能在体内源源不断地产生又源源不断地耗尽?因此可以肯定是一定数量的血液在体内不断循环,即血液从左心室经主动脉流到全身,并经静脉回到右心房,通过右心室经肺循环,再从左心房进入左心室,完成这个循环。哈维还提出了三条理由证明他的假说。①生理学证据:血液需要循环运动。血液把热和元气带到身体各部,使各部温暖和具有生命;身体各部消耗了热和元气后,又需要血液回到心脏得到热和元气的进一步供应。②临床证据:接触传染、中毒、被蛇和疯狗咬伤后,其共同点是由于身体一小部分病变而影响全身系统,这就是由于病变那一部分的毒素通过回心血到达心脏,然后又从心脏污染整个身体。外敷药物的作用也是通过静脉吸收入体内,然后随血液循环到达全身。③形态学证据:如心脏瓣膜的形态、类似动脉的静脉(即肺动脉)具有动脉的结构、类似静脉的动脉(肺静脉)具有静脉的结构等,均表明血液的循环运动。哈维的老师法布里克斯研究了静脉瓣却未揭示它的作用。而哈维却敏锐地意识到:静脉瓣一定同某种特定的功能相联系,这种带着自己的“悟性”对待观察的做法,显示了其学习前人,又高于前人之处。他先是通过思考猜测静脉瓣可能在确保血液只能做由静脉通过心脏流入动脉的单向运动,也就是说血液流动不仅是只往心脏一个方向,而且还持续不断地流向全身的某个方向。为了证实自己的想法,他做了有名的束臂试验:用带子扎紧手臂,发现远心端的静脉膨胀,这正如当今静脉采血时的普遍做法。随后他用手指向远心端挤压,观察到远心端的静脉更加膨胀,而带子以上的静脉血管则呈空瘪状态;对动脉血管的束臂观察结果恰恰相反,是近心端变得膨胀,远心端变瘪。他通过自己的实验观察,判定静脉中的血液只能回到心脏,再靠心脏的收缩将血液压入动脉,流向全身。提出这一假说后,他花费了9年时间来做实验和仔细观察,掌握了血液循环的详细情况。但是,由于条件所限,哈维无法证明动脉血是怎样进入静脉血管中的。他曾断言:动脉血管和静脉血管之间,一定会有某种肉眼见不到的起连接作用的血管,他没有找到这种“中介”的毛细血管,因为他没有使用显微镜。这一工作后来是由意大利医学家马尔切洛·马尔比基最后完成的。
威廉·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。威廉·哈维因为他的出色研究,使得他成为与哥白尼、伽利略、牛顿等人齐名的科学革命巨匠。他的《心血运动论》一书成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献。哈维在提出血液循环理论时首创的方法、思路,如定量、实验的方法,机械论的类比思路,就此成为生理学研究的基础。正如恩格斯所指出的那样:“哈维由于发现了血液循环而把生理学确立为科学。”1657年6月3日,哈维突患中风而与世长辞。
在探索科学真理的道路上,哈维是一个不倦的步行者。他不是借助灵感和偶然的发现,而是靠几十年扎扎实实的工作,奠定了生理科学的基石。哈维的道路向世界宣告了一种新的精神:仅仅只有“破”、只有批判是不够的,重要的是“立”,是创造;而“立”是更艰巨的创造性的工作。正因为曾经出现过哈维这样一大批在不同领域中探索前进的步行者,人类才走进了近代科学文明的新时代。

