血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)
1.先行者的探索 （1）塞爾維特、雷.哥倫布發(fā)現(xiàn)肺循環(huán)

繼維薩留斯在認(rèn)識(shí)人體結(jié)構(gòu)方面邁出決定性的一步之后，西班牙的塞爾維特(1511-1553年）初步認(rèn)識(shí)了人體的血液循環(huán)。

塞爾維特是一個(gè)神學(xué)家，同時(shí)也是個(gè)醫(yī)學(xué)家。他曾就讀于巴黎大學(xué)，與維薩留斯是同學(xué)。在神學(xué)上，他認(rèn)為基督教正統(tǒng)教義中關(guān)于三位一體的觀點(diǎn)是謬誤，主張一位論。1546年，他完成了《恢復(fù)基督教的本來面目》一書的初稿，后來經(jīng)過修改，于1553年將其秘密印行。正是在這本書中，塞爾維特在論述圣靈和再生之間的關(guān)系時(shí)發(fā)表了他對(duì)人體血液循環(huán)的見解。

塞爾維特認(rèn)為，血液從右心室向左心室的流動(dòng)，不是如蓋倫所指出的那樣經(jīng)過心臟中膈，而是要經(jīng)過肺部形成循環(huán)。他對(duì)這一過程作了具體的描述：血液從右心室進(jìn)入肺，在這里它同吸入的空氣相混合并排出雜質(zhì)，然后通過肺靜脈進(jìn)入左心室。

塞爾維特仍然受到蓋倫關(guān)于人體工作過程的理論的影響，他是在研究所謂"活力靈氣"如何產(chǎn)生的問題時(shí)提出上述見解的。他說，活力靈氣起源于左心室，肺尤其促進(jìn)其形成。但他發(fā)現(xiàn)的肺循環(huán)，即小循環(huán)，對(duì)于認(rèn)識(shí)生命過程具有重要意義。

塞爾維特的觀點(diǎn)當(dāng)時(shí)沒有得到廣泛傳播，因?yàn)樗闹髅孛苡⌒泻?，他就因自己的神學(xué)觀點(diǎn)而遭到宗教法庭的逮捕和審訊。在受審期間，他設(shè)法逃脫到日內(nèi)瓦，但又落入了同樣不能容忍他的思想的加爾文派手中。加爾文曾親自參與了對(duì)他的審訊，并堅(jiān)持以異端罪判處他死刑。1553年10月27日，塞爾維特被燒死，他的那本著作也被禁遭焚，只有不多幾本幸免于難而流傳下來。

1559年，意大利的解剖學(xué)教授雷亞爾多.哥倫布(1516-1559年），提出了同塞爾維特類似的觀點(diǎn)。哥倫布是維薩留斯在帕多瓦大學(xué)的繼任者，他的研究產(chǎn)生了一些重要的結(jié)果：血液從心臟的右側(cè)通過肺流到左側(cè)；心臟在不斷地收縮和擴(kuò)張，心臟擴(kuò)張時(shí)動(dòng)脈收縮，而心臟收縮時(shí)動(dòng)脈則擴(kuò)張。

（2）法布里修斯發(fā)現(xiàn)靜脈瓣膜

603年，意大利帕多瓦大學(xué)的教授法布里修斯(1537-1619年）出版了《論靜脈瓣膜》一書，公布了他的新發(fā)現(xiàn)。

約在1574年，法布里修斯在作人體解剖時(shí)發(fā)現(xiàn)，人體四肢的靜脈內(nèi)壁有小瓣膜，它們使血液只朝一個(gè)方向流動(dòng)。他還注意到，人體軀干中的大靜脈內(nèi)沒有這種瓣膜。在《論靜脈瓣膜》這本書中，他首次清晰地描述了靜脈內(nèi)壁上的半月瓣。這些小瓣膜朝心臟的方向打開，但朝相反方向關(guān)閉。對(duì)于這種瓣膜的作用，他是這樣解釋的："我的理論是，大自然形成它們是為了在某種程度上使血液流動(dòng)緩慢，并且防止全部血液涌入雙足、雙手及手指并聚集在這些部位。"因此，瓣膜的形成是為了保證身體各部分能得到適當(dāng)量的血液。由于仍然遵循蓋倫關(guān)于血液運(yùn)動(dòng)是一種漲落的觀點(diǎn)，法布里修斯未能發(fā)現(xiàn)瓣膜的真正作用，即對(duì)血液循環(huán)本身的影響。

法布里修斯在生物學(xué)，尤其是胚胎學(xué)和肌肉活動(dòng)力學(xué)方面很有造詣。他曾研究了人和許多動(dòng)物的胚胎發(fā)育，首次詳細(xì)地描述了胎盤。他還最先描述了喉的構(gòu)造，最先發(fā)現(xiàn)了瞳孔可因光線的強(qiáng)弱而改變大小。他還是一個(gè)著名的醫(yī)生，曾經(jīng)為伽利略治過病，由于在歐洲聲譽(yù)卓著，有許多國(guó)家的學(xué)子慕名而來。

2.哈維與生命科學(xué)革命 （1）從醫(yī)生涯

在法布里修斯的眾多學(xué)生中，有一個(gè)來自英格蘭的青年，他就是威廉.哈維(1578-1657年）。

哈維出生于一個(gè)富商之家，15歲時(shí)就進(jìn)入劍橋的格維爾和凱厄斯學(xué)院學(xué)醫(yī)，這是當(dāng)時(shí)英國(guó)醫(yī)學(xué)教育的中心。1599年，他來到帕多瓦大學(xué)深造。法布里修斯作為帕多瓦大學(xué)的醫(yī)學(xué)教授，給了他許多幫助和啟發(fā)。法布里修斯大概很器重哈維，后者有一段時(shí)間曾住在他位于帕多瓦郊外的鄉(xiāng)間小屋中。直到很多年之后，哈維仍記得法布里修斯是如何向他解釋那些奇妙的靜脈瓣膜的。

1602年，在帕多瓦獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位后，哈維回到倫敦開業(yè)行醫(yī)。在倫敦，他結(jié)交了包括弗蘭西斯.培根和托馬斯.霍布斯在內(nèi)的許多著名學(xué)者。

從1615年起，他定期在皇家醫(yī)學(xué)院講課。1618年后，曾任英王詹姆士一世和查理一世的私人醫(yī)生。這一經(jīng)歷后來給他帶來麻煩，內(nèi)戰(zhàn)時(shí)期，他的家遭到洗劫，收藏的解剖標(biāo)本以及手稿、圖表等均被毀掉。直到1648年，他才返回倫敦。哈維于1657年逝世，享年79歲。

（2）《心血運(yùn)動(dòng)論》

哈維在行醫(yī)的同時(shí)，進(jìn)行著研究工作。他仔細(xì)地觀察病人，解剖過人體和多種動(dòng)物，還曾用皇家園林中的鹿進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)。1628年，他發(fā)表了《動(dòng)物心血運(yùn)動(dòng)的解剖研究》(簡(jiǎn)稱《心血運(yùn)動(dòng)論》）一書，第一次闡明了血液循環(huán)的原理。

《動(dòng)物心血運(yùn)動(dòng)的解剖研究》是一本只有72頁外加兩幅插圖的小冊(cè)子，但它徹底改變了這方面現(xiàn)有知識(shí)的框架結(jié)構(gòu)，意味著生命科學(xué)的革命。

醫(yī)學(xué)權(quán)威蓋倫認(rèn)為，靜脈血由肝臟形成后流入右心房、右心室，并經(jīng)室間膈上的微孔流入左心；血液運(yùn)動(dòng)猶如潮水漲落，原動(dòng)力在于動(dòng)脈的收縮。直至16世紀(jì)，這種觀點(diǎn)仍然支配著人們的認(rèn)識(shí)。在哈維之前，塞爾維特和哥倫布建立了肺循環(huán)的概念，法布里修斯發(fā)現(xiàn)了血管中的瓣膜，但他們都未能從根本上改變蓋倫的結(jié)論。

哈維的著作，表達(dá)了正在興起的那種時(shí)代精神。他在書中首先強(qiáng)調(diào)，他信奉的不是書本而是實(shí)踐，不是哲學(xué)家的觀點(diǎn)而是自然的結(jié)構(gòu)，他的觀察和發(fā)現(xiàn)都是"從解剖活的動(dòng)物中得出的"。他具體地論述了心臟、動(dòng)脈、靜脈的結(jié)構(gòu)以及血液運(yùn)行的問題，批駁了流行的觀點(diǎn)，明確地提出了自己的新思想。他指出，雖然已有一些杰出而博學(xué)的人說明了這一主題的某些方面，但他的這本書是"唯一的一本反對(duì)傳統(tǒng)的著作，而且它斷言血液是沿著軀體內(nèi)一條先前沒被認(rèn)識(shí)到的循環(huán)路線旅行的。"哈維認(rèn)為，心臟的作用就如用一個(gè)泵，它通過收縮和擴(kuò)張發(fā)生作用：收縮時(shí)將其容納的血液排出，擴(kuò)張時(shí)則吸收新鮮血液，這種有規(guī)律的重復(fù)收縮和擴(kuò)張，使血液保持在血管中運(yùn)動(dòng)，而心臟和血管中的各種瓣膜則保證這種運(yùn)動(dòng)朝一個(gè)方向進(jìn)行：動(dòng)脈中的血總是朝離開心臟的方向流動(dòng)，而靜脈中的血總是朝向心臟流動(dòng)。他詳細(xì)地描述了血液流動(dòng)的通道：血液從左心室被壓到主動(dòng)脈中，進(jìn)入動(dòng)脈系統(tǒng)，然后通過靜脈返回心臟，進(jìn)入右心室；心臟的運(yùn)動(dòng)迫使血液從右心室進(jìn)到右心耳，再通過肺動(dòng)脈進(jìn)入肺臟，并由肺靜脈流回心臟，進(jìn)入左心耳，從這里被送入左心室，再一次被壓進(jìn)主動(dòng)脈和動(dòng)脈系統(tǒng)。這是一個(gè)連續(xù)不斷的循環(huán)，直到生命結(jié)束。

哈維通過定量檢測(cè)證實(shí)了自己的發(fā)現(xiàn)。那時(shí)，定量方法雖已在配藥方面使用，赫爾蒙特和圣托里奧也曾將其用于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，但它尚未被普遍認(rèn)識(shí)。

哈維實(shí)際測(cè)量了人、狗、羊的心臟容量，然后用脈搏的速率乘以這個(gè)數(shù)，得出了單位時(shí)間內(nèi)從心臟進(jìn)入動(dòng)脈的血液的量，他估算，一個(gè)普通成年人在半小時(shí)內(nèi)大約有83磅血從心臟輸送出來。僅僅是這個(gè)量的結(jié)論，就動(dòng)搖了蓋倫學(xué)說的基礎(chǔ)，因?yàn)槿绱舜罅康难遣豢赡苋缟w倫所說的那樣由肝臟將被消化食物"乳糜"造成的，它也超出了所有靜脈在任何給定時(shí)間里所能容納的血液量。哈維由此斷言，血液是圍繞著一個(gè)環(huán)路而不停地流動(dòng)的，即進(jìn)行著循環(huán)的運(yùn)動(dòng)；憑借心臟的搏動(dòng)，血液被輸送，這也是心臟搏跳運(yùn)動(dòng)的唯一理由。

哈維指出，有許多理由可以稱血液的流動(dòng)為循環(huán)運(yùn)動(dòng)。這些理由是他通過對(duì)80多種不同的物種如哺乳動(dòng)物、蛇、魚、蝦、哈蟆、蜥蜴等進(jìn)行活體解剖、肉眼觀察、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得到的證據(jù)。他的結(jié)論改正了一個(gè)持續(xù)了一千多年之久的錯(cuò)誤，并在實(shí)際上成為現(xiàn)代生理學(xué)的基本概念。而他在得出這個(gè)結(jié)論過程中采用的方法，也被作為發(fā)展生物學(xué)和建立生命科學(xué)的手段而被確立下來。

由于當(dāng)時(shí)條件的限制，哈維的血液循環(huán)理論也存在著缺陷，其中最主要的是，他不能回答血液是怎樣從動(dòng)脈進(jìn)入靜脈的。他還沒有顯微鏡，而要了解動(dòng)脈末端與靜脈末端連接的確切情形，是要借助于顯微鏡才能做到的。但是，盡管哈維未能發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)，但他仍然堅(jiān)持相信血液的大循環(huán)是一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)，認(rèn)為動(dòng)脈和靜脈之間是由一些尚未被發(fā)現(xiàn)的"奇妙的技巧"連接起來的，大自然一定會(huì)造就這種循環(huán)。

哈維的這一預(yù)言，在他逝世三年之后就得到了證實(shí)。博洛尼亞的醫(yī)學(xué)家和解剖學(xué)家馬爾比基(1628-1694年）在顯微鏡下看到了蛙肺中連接動(dòng)脈和靜脈的毛細(xì)血管，揭示了肺的結(jié)構(gòu)和功能。不久，列文虎克(1632-1723年）證實(shí)和擴(kuò)展了這一發(fā)現(xiàn)。

哈維對(duì)生物科學(xué)作出的偉大貢獻(xiàn)，是17世紀(jì)最引人注目的科學(xué)事件之一。血液循環(huán)的理論造成了具有深遠(yuǎn)影響的生物學(xué)革命。