第3章 《心血运动论》
一、概述
大凡在科学史上有所发现、有所发明、有所创造的人,都是敢于向权威挑战的人。如哥白尼就是敢于怀疑亚里士多德的理论,怀疑“地心说”,才创立了全新的“日心说”。到了17世纪初,又出现了一位敢于向权威提出怀疑的学者——哈维。
每一个人拥有固定量血液,人体内的血液是怎样流通的?几千年来人们一直在不断地探索。在漫长的科学发展史上,人类对自身的研究似乎比对大自然的研究更加困难。直到16世纪,在欧洲医学生理学界,占统治地位的仍然是从罗马时代流传下来的盖伦学说。盖伦认为血液是从右心室通过心脏中隔流入左心室的,并用想像中的各种“元气”来解释生命现象,例如肝脏产生“自然灵气”,肺产生“活力灵气”,脑产生“动物性灵气”等等。盖伦的“灵气说”获得了宗教神学的支持。哈维把帕多瓦的解剖学传统和培根所提倡的科学实验结合在一起,亲自解剖了数十种动物,系统和科学地研究了血液和心脏的运动规律,提出了著名的血液大循环理论,他找到了血液流通的途径,为人们充分了解人和动物的生理学开辟了新的途径。哈维的心脏血液循环论粉碎了以盖伦为首的根深蒂固的旧观点,今天血液在人体中循环已成为一个普遍接受的概念,这是哈维的贡献。
哈维将自己的实验结果与研究所得,写成了《心血运动论》一书,彻底推翻与消除了盖伦的错误学说,证实了动物体内的血液循环现象,并阐明了心脏在这一过程中的作用,指出血液受心脏推动,沿动脉流向全身,再沿静脉返回心脏,环流不息。在血液循环学说的基础上,关于消化、吸收、营养、新陈代谢功能等现象得到了研究,生理学从此确立成为一门科学,哈维的这本薄薄的小册子具有伟大的科学革命的意义,为近代医学、解剖学和生理学的研究提供了新的理论基础,标志着近代生理学的诞生,同时也奠定了哈维在科学发展史上的重要地位。
二、内容简介
《心血运动论》是哈维最重要的著作,又名《动物心血运动解剖论》。后人也因这部作品将哈维视为血液循环理论的始倡者,它的主要内容共分17章,在正文之前有一篇导言,这篇导言的篇幅比起之后的各章内文都长。在导言中,哈维等于对当时的心脏血液理论做了研究回顾,声明《心血运动论》并不是凭空捏造或是纯粹想像创造出来的新理论,他从当时所公认的心脏和血液运行理论出发,提出理论中存在着矛盾与不确定,强调理清理论真相的重要性,并说明了他的研究方法,他的主要方法就是研究有心脏的动物,并进行活体解剖和观察来“发现真理”,而不是仅通过其他人的著述来了解心脏的作用。
在对当代理论做过批判与回顾之后,《心血运动论》正式进入了论述的部分,哈维对于心脏的运动与血液在人体中的循环,都提出清晰而连贯的说明。哈维用大量实验材料论证了血液的循环运动。他特别强调了心脏在血液循环中的重要作用,通过对猪、狗、牛、蛇、蟾蜍、蛙等不同动物的解剖观察,他证明心脏的收缩和舒张是血液循环的原动力。哈维认为,人的身体常有血液流通不已,这种运动的本原与中心便是心脏。在心脏收缩时,驱血到动脉中去,由此又通过“静脉”再回到心脏。这就是血液循环的完全意义。但是这种循环是双层的:一种循环是由心脏的右边,经过肺部再到左边(称为“小循环”);另一种循环是由心脏的左边,经过身体的其余部分,再到心脏的右边(称为“大循环”)。他把心脏比作水泵,并认为心脏在人体中的地位,就像宇宙中的太阳,而太阳是宇宙的心脏,驳斥了当时流行的盖伦的脉搏呼吸同一功能论,肯定了盖伦的活体血管有血无气和动脉输热不生热的正确观点,并对其“元气说”进行了驳斥。他认为“动、静脉都只能有血无气,哪里来的元气,即使有元气也是与它分不开的;元气就是血液本身而非其他”。哈维的结论,在医学界引起了极大的惊骇,大部分医学界人士嫉妒他的新发现,而不屑于附和这种时髦学说。
哈维在《心血运动论》中还列举了大量实验事实:如用钳子夹住蛇的腔静脉,看到钳夹处静脉近心端膨大;结扎手臂观察皮下静脉,可见到静脉瓣隆起,并证明血液如何由手臂的静脉回心和静脉是从外周部分到中枢部输血的惟一通路。并借手臂静脉管壁充盈度的观察,证明静脉瓣是保证静脉血液流回心脏的重要结构。书中还用定量推理方法提出血液是循环流动的,他指出:“血液借助心室搏动而流经肺、心,并压送到全身”,“大量血液沿动脉中心向外围流动,而静脉则由外围向中心流动,血量比食物所能供给者为多,同时也比身体中所需要的为多,因此必须断定血液在川流不息地运动中”。在书的第六七章,他论述了当时难以解释的肺循环,并预见“在动、静脉之间必有供渗过的小孔”,实指后世所称的微循环。
《心血运动论》不仅为现代生理学与现代医学的建立奠定了基础,同时还指出了从事自然科学的有效方法和步骤。如:对现象要小心准确地观察与描述、尝试着解释这些现象是如何产生的、对现象的说明要做对照实验、结论要基于实验的结果等。直到哈维1657年逝世以后的第四年,伽利略发明的望远镜被意大利马尔比基教授改制为显微镜用于医学上,观察到毛细血管的存在,才真正证实了哈维理论的正确性。哈维血液循环理论的被确认,标志着当时的科技在医学领域中的显著成就。
哈维因为他的出色的心血系统的研究以及他的动物生殖的研究,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》一书也像《天体运行论》、《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》、《自然哲学之数学原理》等著作一样,成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献。
三、大师传奇
1578年4月1日,哈维生于英国的福克斯通。小哈维聪明伶俐,16岁考进剑桥大学,19岁获文学学士学位。毕业后,又进入意大利帕多大学学医,毕业后获医学博士学位。就学期间,哈维一度生病回家休养。母亲请来了民间医生,当时欧洲医生治疗疾病的常用方法是“放血”。年轻的哈维在多次接受放血治疗时,产生了这样一个问题:血液为什么能不停地流出来?它在体内是怎样流动的?
在获得医学博士学位后,哈维返回了英国剑桥大学,又获得了剑桥大学的解剖学博士学位,并成为一个知名的医生。他每年都要参加几次死刑犯人的尸体解剖。每次解剖,他都要做极为详细的记录,一边观察,一边思索。随着研究的深入和资料的积累,他越来越怀疑自己原来崇拜的偶像盖伦,认为他的理论体系与事实相距甚远,长久孕育在哈维心中的反叛精神渐渐地显现出来。
血液是怎样流动的?哈维不是在书本上寻找答案,而是到自然界中去找答案。他提出了“以实验为依据,以自然为老师”的研究原则。他决心像伽利略一样,通过实验,去揭开人体血液循环的神秘面纱。哈维在不同的动物解剖中发现了同样的结果:血液由心脏这个“泵”压出来,从动脉血管流出来,流向身体各处,然后,再从静脉血管中流回去,回到心脏,这样完成了血液循环。他把这一发现写成了《心血运动论》一书,正式提出了关于血液循环的理论。为了让人们接受他的观点,证明人的血液循环也与动物是一样的,他还在人身上反复地实验。他请了一些比较瘦的容易在身上找到血管的人。他把那些人手臂上的大静脉血管用绷带扎紧,结果发现靠近心脏的一段血管瘪下去,而另一端鼓了起来。他又扎住了动脉血管,发现远离心脏的那一端动脉不再跳动,而另一端,很快鼓了起来。这证明人的血液循环完全与动物的血液循环一样。他在书上告诫人们:“无论是教解剖学或学解剖学的,都应当以实验为依据,而不应当以书籍为依据;都应当以自然为老师,而不应当以哲学为老师。”
哈维在医学史上取得了巨大的成功,但他的理论因为有悖于权威的理论,这一里程碑式的著作出版后,给哈维带来的却是灾难。一些有名望的权威群起而攻之。哈维感到最为痛苦的是,他的病人也急剧地减少了,医业开始衰落。病人认为他是精神失常的医生,不信任他。哈维被讥讽为“循环的人”,这个绰号并不是由于相信血液循环理论而为他戴上的,而是这个词在拉丁文里是指“庸医”。那些在大街上卖药的小贩子,以此来辱骂哈维是江湖医生。
哈维对来自各方的攻击保持缄默,继续进行研究。由于条件所限,虽然哈维当时并没有找到动脉和静脉之间的连通途径,但他坚信总有一天会证明自己理论的正确。幸好,哈维当时是英国国王查理一世的御医,受到国王的宠幸,这才使他没有像前辈维萨里、塞尔维特那样付出生命的代价。
1643年,哈维辞去圣巴索洛医院的职务,又告退御医职位。此时,他已是将近70岁的老人了。于是他又回到老家与他的兄弟们生活在一起。因为那里空气清洁、风景美丽的缘故,他便在康提建筑一夏季住所,之后常常在那里休养。
1651年间,当他住在康提时,他的朋友恩提医生常来见面。恩提劝他将他的《动物的生殖》文稿付印。他在这本书巾讨论动物的原始状态与发展变化。他以鸡蛋的例子作为结论,其中最出色的地方,是解说新“机体”的形成。那年,他向医学专校建议,要捐款建造图书馆与集会厅,校方采纳了他的建议。1654年2月2日,这两种建筑均竣工,哈维即正式将之交付给学校使用,并且提供了许多书籍、外科器械和解剖标本。学校为酬谢他的功劳,决定为他立一座铜像。
哈维是医生、生理学家、胚胎学家,他一生中写过大量的科学论著,但是只发表了《心血运动论》和《论动物的生殖》两本书以及几封为《心血运动论》辩护的公开信。1657年6月3日哈维逝世,他被安葬于汉普斯特德医学专科学校,参加送葬者很多。1683年10月18日,他的遗体重新安葬,放入医学专科学校所备的白云母石棺中,葬于汉普斯特德教堂。
在哈维的墓上刻着后人用拉丁文所撰的纪念词,将他一生的成就与贡献做了一番扼要中肯的总结:“威廉·哈维乃是我学术界人士一致敬仰的人物,在有史数千年来,他首先发现了血液运动的真相,从而使世界得到健康,也使他自己获致不朽。惟有他使世人免于受伪学之蒙蔽,而获得真知;真正医学之建立亦全由他一手促成。他是英王詹姆士陛下与查理陛下的首席医师与挚友:他也是伦敦医学院解剖学与外科学极受尊敬、极成功的教授;他为先王建造了一座有名的图书馆,并捐赠他自己的家财使其藏书日富,规模日宏。最后,在他殚精竭虑,穷研学理,获得重大发明之后,在英国及海外均曾有仰慕他的人为他造像记功。这位伟大的医学家之师,完成了人生长途之后,于1657年6月3日溘然长逝,享龄80岁,身后并无儿女,然哈维氏之大名将永垂宇宙……”哈维是近代实验生理学的奠基人,他使生理学成为科学。他敢于冲破神圣不可侵犯的传统和权威的束缚,在斗争中确立他的新学说,这一伟大功绩将永远为后人所崇敬。