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十八世纪科学、技术和哲学史
1.20.4 四、 生理学
四、 生理学

在伯尔哈韦及其追随者的影响下,十八世纪生理学以视野愈趋广阔和观点越来越多面化为特征。它不局限于生理过程的纯粹物理、纯粹化学或纯粹解剖学等方面,而致力于考虑一切同理解生理过程有关的东西。此外,在施塔耳的带领下,反对笛卡尔的观念,后者认为,动物机体(包括人体)仅仅是自动机或机器;如果想理解生命有机体的自我保护,就必须考虑灵魂,这一点已被认识。

哈勒尔

图191—哈勒尔

十八世纪生理学最杰出的人物是阿尔布雷希特·冯·哈勒尔(1708—77),他一直被奉为“实验生理学之父”。他先后在蒂宾根和莱顿学习,在那里受到伯尔哈韦和阿尔比努斯的影响。他还访问了英国和法国的各个解剖学派。1736 年,他就任当时新建立的哥廷根大学的解剖学、外科学和植物学教授。那里不受既存传统牵制,因此,他放手按自己的方式发展医疗系。他最重要的著作是八卷本《人体生理学原理》(Elementa Physiologiae corporis humani),第一卷于1757 年问世。它标志着生理学史的一个新时代。哈勒尔的主要兴趣在于人体生理学,他对这个研究领域的贡献,放在下一章论述十八世纪医学史时考察,更为合宜。不过,他的影响波及整个生物学领域。哈勒尔方法的特征是,始终试图完整描绘生物,因此,他举例说来不把解剖学同生理学相脱离。

作为哈勒尔生理学实验工作的一个例子,我们可以提到他平息当时就呼吸机制进行的一些争论之一的方法。同时代人中,有些人认为,呼气过程是胸膜腔中空气的压力引起的。哈勒尔用一个实验检验这种观点。他打开一个在水下的动物的胸膛。在水中没有看到气泡。这表明,肺和胸腔壁之间的胸腔中没有空气,因此,呼气不能用所提议的方式来解决。

列奥弥尔

列奥弥尔对消化研究作出过一个重要贡献。关于列奥弥尔的工作,我们在本章和以前几章都已提到过。消化问题在十七世纪就已引起注意。范·赫耳蒙特和医学化学家把消化解释为一种发酵过程,而所谓的医学物理学家则用物理学来解释消化,实际上以之解释一切生理过程。列奥弥尔对整个动物消化问题作了严格的实验研究,在他于1752 年发表的《论鸟的消化》(Sur la Digestion des Oiseaux)中记叙了他的研究。列奥弥尔从这样的思想出发:消化过程中胃里食物的变化可能以下述三种方式之一引起。(1)单纯的机械摩擦或研磨;(2)某种腐化或腐烂作用;(3)胃中分泌的液汁的化学作用所引起的某种溶解。他然后用实验检验这些相竞争的假说。他取一些小金属管,给它们充以各种食物,再用精细的格栅把它们两端封闭。然后,他引诱一头鸢吞下这些管子,利用鸢那人所共知的习性,即它的胃排斥不能消化的东西。这些金属管子重又得到后,列奥弥尔经过检查发现,肉和骨已部分溶解(虽然它们得到过防研磨的保护),然而,植物性食物却未受影响。并且,金属管内除了包含部分消化的食物而外,还有一种黄色流体,味道又酸又苦。下一步便是研究这种胃液。为了取得足量胃液,列奥弥尔在金属管内放进一些海绵块,让它们在管子被吞下后到胃里吸收胃液,等管子退出来后又可把胃液挤出。他发现,这胃液使石蕊变红。当把它注入一玻璃器皿中的肉上时,肉溶解了一点,但没有腐败,而同样的肉块但没有放胃液时,则腐败了。他还用狗和绵羊做了类似实验。列奥弥尔并未解决整个消化问题,但他发现了一种适合这问题的独创的实验研究方法,发现了胃液的溶解作用,表明了,这种作用跟腐败过程判然不同。

图192—斯帕兰扎尼
斯帕兰扎尼

拉扎罗·斯帕兰扎尼(1729—99)把列奥弥尔的消化工作推进了一个阶段。斯帕兰扎尼是修道院院长,还先后任勒佐、摩德纳和帕维亚等大学的教授。他做了大量实验,由此表明,胃液是一种特殊的强力溶剂,它的作用跟发酵或腐败过程判然不同。关于斯帕兰扎尼其他比较有名的生物学贡献,本章还要论述。

黑尔斯

图193—黑尔斯关于呼吸和燃烧的实验

倒置的玻璃筒zzaa 用一根绳子悬吊,使它的口在水下3 或4 英寸处。用一根虹吸管把空气从玻璃筒中吸出,直至水上升到aa。当燃烧或呼吸破坏了一部分空气的弹性时,水便上升到zz,而空间aazz 表明了弹性被破坏的那部分空气的数量。反之,当支座上的物质产生空气时,水先上升到zz,而当这水再从zz 下降到aa 时,空间zzaa 便表明了所产生空气的数量。

十七世纪化学家已用实验证明,空气是维持生命所必不可少的。洛厄(1632—91)发现了呼吸和血液循环的关系,发现了静脉血和动脉血的差别是由于有无空气引起的,空气和血在肺中接触使暗黑的静脉血变成鲜红的动脉血。黑尔斯用定量方法继续了这些实验研究。“我在估计一个活动物由呼吸……所吸收和固定的空气的数量时,首先把一个高立架或支座放在充满水的容器xx(见图193)之中。……在这支座上,我放置那……活动物,然后,用一个倒置的大玻璃筒zzaa 罩住它。”“我重复了梅奥博士的实验,即看看封闭在玻璃器皿中的动物通过呼吸吸收了多少空气,梅奥发现,一只鼠吸收玻璃器皿中全部空气的 。”黑尔斯用一只老鼠做实验发现,“所吸收的弹性空气的数量……超过全部空气的 ,接近一支蜡烛在同一容器中吸收的数量”( Vegetable Staticks,1727,pp.232—33)。黑尔斯本着这个精神还进行了关于血压的定量实验,类似于他关于植物液压的实验。他指出,“好些智士仁人已经……试图估计心脏和动脉中血的力量,但他们都离开真理很远,同时,彼此之间也相去甚远。这是因为,他们缺乏充分的数据据以论证。要是这些才华卓著的人更仔细一些……从一系列连贯的适当实验提供他们的知识,来洞察这个问题,那么,他们无疑会获得越来越多适当数据,据此便可进行计算,从而使他们大大接近真理”(Statical Essays:containing Hœmastaticks,等等London,1733,Vol.Ⅱ,Introduction)。从下述引文可以看出,甚至黑尔斯也并非总是从他的实验引出正确结论。“我们看到……血液通过肺时远比通过体内其他任何毛细管时为快;我们完全有理由由此得出结论:它主要从它在肺中经历的剧烈骚动获得其热力……因此,也有可能:血液的热主要产生于这种摩擦”(同上,p.90)。黑尔斯还发现了健康时和患病时血压的变动。这个发现自然地提示了一种新的诊断方式,而这在今天已成为医疗实践的一个常规。