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世界科技全景百卷书: 哈维
病期立志 人人都知道鲜血的宝贵。血不流动，人就死了。 血在人体内是怎样流动的？三百多年前，曾经引起了一场激烈的争论：有的人认为血是循环流动的；有的人坚决反对。 是谁引起这场争论的呢？就是第一个发现血液循环的威廉·哈维。他是怎样发现的呢？下面，我们就来讲一讲这位科学家的故事。 1578年4月1日，哈维出生在英国福克斯顿一个富裕农民的家里。 哈维从小爱读书。上小学的时候，他不贪玩，成绩很好。十岁那年，他的英语和拉丁语考试成绩优秀，被当地有名的坎特伯雷中学录取，并且获得了奖学金。 中学几年，哈维学习刻苦，注意学习方法。毕业的时候，他各科成绩都达到优秀。 16岁的哈维，以优异的成绩，考取了英国著名的剑桥大学的冈维尔一凯厄斯学院，获得马太·帕克奖学金。19岁时，他获得了文学学士学位。 当时，剑桥大学的学生生活十分紧张。学校规定：学生每天清早四点半起床，五点去礼拜堂做礼拜，晚上十点睡觉。一天当中，只给学生很短的时间吃饭，讲课和自学长达14小时以上。没有足够的时间休息和娱乐，加上生活条件又差，入学三年，哈维病了。他只好回家治病，休学了两年多。 妈妈看着重病的儿子很着急，为他请来了一位民间医生。当时，英国和其他欧洲国家的民间医生，拿手医术是放血，说是“放血治百病”。哈维和妈妈实在没有别的办法，只好依了医生。 医生拿出一把消过毒的小手术刀，用刀尖划破哈维左臂上的一根静脉管，放了一点血，然后包扎起来，血止住了。医生嘱咐说，要加强营养，注意休息。过了一段时间，医生用同样的方法，又放了几次血。每次放血，哈维都要忍受很大的痛苦。不过，放血也启发他思考这样的问题：血管割破以后，血为什么会不停地流出来？血液在人的身体里是怎样流动的？ 哈维根据自己的切身体会，觉得放血不是治病的好办法。这种办法，虽然对治疗某些疾病有一定的效果，但是对体弱和经济条件差的人来说，负担实在太大了。 哈维在生病期间，经常考虑生病问题：要是一个人不生病，或者少生病，或者是生了病，能很快治好，那该多好。现在，自己生了病，医生不能很快地治好，一拖两三年，影响了大学的学习。于是，他立志成为一名医术高明的医生，救死扶伤，使人们延年益寿。 1600年1月，哈维离开英国，途经德国和法国，来到以解剖学闻名的意大利帕多瓦大学医学院，开始了新的学习生 哈维的老师法布里奇，是当时非常有名的解剖学家。这位教授的教学方法很不寻常，每次上课，都是一边讲，一边把动物标本、挂图搬上讲台，并且经常进行动物活体的现场解剖。所有的学生都用心听课，尤其是哈维。他详细记下老师讲的要点，全神贯注看解剖动物。他很快跟上了班，又很快成了优等生。 1602年，哈维获得了医学博士学位。在答辩时，考场上坐着好几位知名的教授，他胸有成竹，毫不紧张，对答如流。他的博士学位证书上写着：“威廉·哈维以突出的学习成绩和不平凡的才能引人注目，并获得本校讲授解剖学、医学和外科学的杰出的教授们的赞扬。” 毕业后，哈维回到英国。他的母校——剑桥大学，也授予他医学博士学位。不久，他到著名的圣巴塞洛缪医院当医生，用他所学到的知识，去实现自己的愿望。 哈维对病人很耐心，很热情，对贫困的病人，还免收医疗费，受到人们的好评。 实践中的发现 哈维在给人治病中，常常联系老师讲的解剖学，思考血液在人体内究竟是怎样流动的？他查阅了大量资料，还是得不到满意的结果。 公元二世纪，古罗马的著名医士盖伦，认为血液的流动，是以肝脏为中心的。他说：血液在肝脏里形成，贮存在静脉中，一部分带着来自肝脏的“自然精气”，流到各个器官；另一部分流到右心室，通过布满筛孔的心脏中隔，慢慢地渗透到左心室，在这里同肺静脉带进来的空气结合，变成动脉血，再带着心脏里的“生命精气”，通过动脉分配到全身各部；动脉血的一部分流到脑子里，这里的“智慧精气”，通过神经分布到全身。他认为，血管中的血液就像潮水的涨落一样，作起伏运动，逐渐被身体所吸收。他还从神学的观点出发，认为人体的一切构造和机能，都是上帝有目的、有意识安排的。 一千多年来，盖伦的这些论点，被奉为神圣不可侵犯的经典。 16世纪中叶，比利时的维萨里，在解剖动物的心脏以后，发现心脏中隔很厚实，血液根本不能渗透过去。与此同时，他的老同学，西班牙的塞尔维特研究证明，右心室的血液流经肺部，通过曲折的道路到达左心室，推翻了盖伦的心脏中隔有筛孔的论点。他的这一发现，就是血液的肺循环，也叫做小循环。 科学反对迷信，冲击神权。维萨里和塞尔维特的发现，遭到了教会的敌视和攻击。结果，维萨里被迫逃跑，研究工作中断；塞尔维特被绑在火刑柱上，活活地烧死了。 先驱者的英雄业绩，鼓舞着哈维。他想：不搞清楚心脏的构造与功能，不知道血液在体内怎样运动，怎么能给病人作出正确的诊断呢？治病又以什么为依据呢？于是，他毫不畏惧，决心在前人研究的基础上，自己动手，大胆实践，寻找答案。 为了了解心脏的构造和血液的运动，十多年来，哈维用青蛙、鱼、蛇、鸡、鸭、鸽、兔、羊、狗、猴子等八十多种动物，进行了大量的解剖实验。 在哈维的家里，有一间解剖实验室。他非常珍惜时间，除了去医院给人看病，就在家里读书和做解剖实验。 哈维多次解剖一些较大的动物，仔细观察心脏内部构造。他看到：心脏有四个腔，上边两个心房，下边两个心室。心房通向心室，左右两侧被一层较厚的肌肉膜隔开，这就是心脏中隔。再仔细观察，他看到；右心房与上下腔静脉相通，右心室与肺动脉相通；左心房与肺静脉相通，左心室与主动脉相通。他发现：心脏有四组瓣膜，即左右两侧房室之间，左心室与主动脉之间，右心室与肺动脉之间，都有一组瓣膜。 哈维把心脏的基本构造弄清楚后，继续观察动物心脏的跳动。他心情激动，迫切想看清楚：心跳有没有规律？是什么规律？血液在心房和心室里是怎样流动的？ 因为心脏跳动很快，不易观察，哈维就用动物的垂死心脏，用鱼、鳖等冷血动物的心脏来做实验。他发现：心脏收缩时，它立即变硬，体积变小，颜色变浅；心脏静止时，它便发软，颜色变深。他把一个心室的尖端剪掉，露出一个心室腔的洞口。这时，心房每收缩一次，就有一股血流出来；也就是说，心房收缩一次，血液就被送进心室一次。他还发现：把一根动脉割破以后，每涌出一股血时，正好是心脏收缩一次。 心脏不断收缩，把血液不断推出心脏以后，血液流到哪里去了呢？ 哈维用蛇做实验。因为蛇死了以后，它的心脏还能跳动，一段时间。他把蛇剖开以后，用镊子夹住大动脉，他发现：镊子以下的动脉，很快就瘪了；镊子与心脏之间的动脉和，乙脏本身，越来越膨胀，颜色变成深紫色，甚至发青，几乎就要胀破了；去掉镊子以后，心脏的大小、颜色以及动脉的跳动，都很快恢复正常。 接着，哈维又用镊子夹住大静脉，切掉了心脏与镊子以下的静脉通路。这时候，他看到：镊子和心脏之间的静脉，几乎立刻就瘪了；同时，心脏变小，颜色变浅。当他去掉镊子以后，瘪下去的一段静脉，马上就有血液流过，心脏的大小和颜色，也恢复正常了。 蛇是这样，别的动物也是这样吗？哈维改用了几种不同的动物，重复上面的实验，都得到同样的结果。 动物是这样，人呢？哈维又用人的胳膊做实验。他请来一位瘦人，臂上的大静脉管非常明显。他用一条绷带，扎紧这个人的上臂。过了一会儿，摸摸绷带以下的动脉，无论在肘窝还是在手腕，都不跳动了，而绷带以上的动脉，却跳得很厉害；绷带以上的静脉很快就瘪下去了，而绷带以下的静脉，却鼓胀了起来。 哈维对实验的结果，进行了周密的思考。他毫不怀疑地认为：心脏里的血液被推出以后，必定是流到动脉里去了；而静脉里的血，一定流回了心脏。动脉与静脉里的血液，总是朝着一个方向，永不停息地流动着。 那么，是什么原因使血流的方向不会改变的呢？这时，他想起法布里奇教授讲的“静脉瓣总是向心脏方向生长”。但是，静脉瓣究竟是干什么用的呢？法布里奇没有给出科学的解答。 哈维仍然通过实验来探讨静脉瓣的功能。他解剖了许多动物的静脉管，看到静脉瓣是半月形的，并且确实是向着心脏的方向生长。看起来，这种构造势必只允许静脉里的血液向心脏方向流动，不允许倒流。 哈维用探针从大静脉向中小静脉方向试探，探针很快就碰到了静脉瓣。当他把探针向大静脉的方向深入，却很容易。这证明他的想法是对的：静脉中的瓣膜，像心脏的四组瓣膜一样，也能防止倒流，保证了血液向心脏的方向流去。 这个问题解决了，新的问题又出现了。动脉里的血液，能不能流到静脉里去呢？动脉、静脉之间，有没有联系呢？哈维一时也搞不清楚。 哈维继续实验。他把几种动物的动脉割破以后，血一股接一股流出来，等血流完，动物就死了。他得出结论说：这就是因为动脉里的血不能再流到静脉里去，所以静脉里也就没有血再流回心脏。当动脉里的血流完，心脏空了，不再跳动了，动物自然就死了。 从这个现象，哈维又得到新的启示：血液在人体中的流动量，到底有多大呢？ 哈维曾做过多次的细心测量和计算：人的左右心室，大约各容纳2英两 （约合57克）血液，假定心脏每分钟跳动72次，那么，在一小时内，从左心室送进主动脉，或者从右心室送进肺动脉的血液量为： 72X60X2=8640英两，大约合245公斤，是一个成年人体重的三四倍。这么多的血液是从哪里来的呢？它又流到哪里去了呢？ 通过放血实验，哈维得知一头猪或者一头牛，全身的总血液量也不过10公斤左右。很明显，人体在一小时内，不可能制造200多公斤血液，也不可能吸收那么多血液，更不可能有那么多血液停留在人体里。 啊，人的血液，应该是由动脉通过某种通道，流到静脉，再流回心脏。它是一种反复不断的循环运动。 再进一步 十几年来，哈维日以继夜，争分夺秒，把自己的心血倾注到动物活体解剖中去。他废寝忘食，有时甚至连续工作36小时。家里的人没有别的办法，只好把食品放在他的书房或者实验室里。 有一天，哈维觉得非常疲劳，比平时睡得早一点。深夜，他梦见自己在宣讲动脉与静脉的关系，一位神学家向他提问；“盖伦说，动脉和静脉互不相通，你却说，通过无数的‘桥梁’相通，这不是太可笑了吗？哈，哈，哈！”他惊醒后，翻来覆去，怎么也睡不着。忽然，他似有所悟，立即下床，跑到实验室，用动物做起实验来。 哈维用解剖刀，在动物肌肉上拉一个小口子，马上就有血慢慢流出来。于是，他在自己大腿上看不到动脉和静脉的地方，拉了一个小口子，果然也照样流血了。他高兴极了。 这个实验说明：在看不到血管的地方，也能流出血来，那就可能有一种肉眼看不见的“肌肉细孔”在输送血液。它沟通着动脉和静脉。哈维曾设想：在动脉和静脉之间，应该有无数小的通道，在那里起着“桥梁”作用。现在，实验证明了这个设想，他怎么能不高兴呢。可是那时的低倍显微镜，还不能观察到这种极其细微的结构。 哈维经过许多年的实验和思考，绘出了一幅血液循环图：左心室收缩，把血液压入主动脉，经过中、小动脉，再经过无数的小通道，进入小静脉，然后进入中静脉，再进入上腔静脉和下腔静脉，最后流入右心房，再流到右心室。 这时，哈维反复思考的问题是：右心室的血液，到底是怎么流到左心室去的呢？心脏右边的血，绝不会像盖伦说的那样，是渗透到左边去的。因为解剖证实，心脏中隔肌肉很厚实，他反复用探针和猪鬃试探，都没有发现可以渗透的筛孔。他认为塞尔维特讲的肺循环很有道理。他做了许多动物心脏和肺脏的实验观察。 哈维看到：右心房收缩时，三尖瓣开启，血液流到了右心室；紧接着，右心室收缩，三尖瓣关闭，肺动脉瓣开启，把暗红色的血液压入唯一的通道主肺动脉。主肺动脉的分支——两条肺动脉，把血液分别送到左右两肺。 哈维看到：从肺里出来的肺静脉血是鲜红的，证明它从肺里吸收了氧气，然后流进了左心房；左心房收缩，二尖瓣开启，血液流到左心室；紧接着，左心室收缩，二尖瓣关闭，主动脉瓣开启，血液被压入唯一的通道主动脉。 哈维看到：左右两侧心房、心室的收缩和舒张，在时间上是协调一致的。当动物呼吸停止，血液不能通过肺脏流入肺静脉，左心房也就得不到新鲜的血液，心脏很快就停止了跳动。但是，很多冷血动物的呼吸虽然停止了，心脏跳动往往还能维持一段时间，直到血液全部输出，成了空腔为止。 哈维证明了塞尔维特的肺循环结论是正确的。 这样，哈维绘出了一幅完整的血液循环图；肯定了心脏是血液运动的中心；明确了心脏搏动是血液循环的推动力。 哈维的这一重大发现，从根本上推翻了盖伦的错误理论。 1615年，伦敦医学院聘请哈维担任解剖学教授。他一边教学，一边把十多年的体会和收获，科学地进行总结，从内容到文字，反复推敲，写成了《动物心脏和血液运动的解剖研究》一书。这部72页的著作，为生物学和医学的发展，作出了十分重要的贡献。 哈维发现血液循环，出版著作，遭到了教会和保守势力的百般反对。他们攻击哈维的学说是“荒谬的”、“无用的”、“有害的”。他们诬蔑哈维是“疯子”、“独出心裁的危险理论的提出者”等等。 在这种情况下，许多人不敢来找哈维看病，一些敢来找他看病的，也往往是无钱付医疗费的人。他的一些朋友，也对他的学说表示怀疑，有的甚至表示反对。但是，哈维毫不气馁。他面对神学家的无耻诽谤，用铁的事实，一一给以无情的揭露和驳斥。绝妙的回击，是让那些人到他的实验室，看他做实验，或者让他们自己做实验。 有一次，一帮反对者和附和者来到哈维实验室。其中，有神学家、医生、哲学家、生物学家、生理学家和一些读者。 哈维当场进行实验。他开门见山，向客人们说：“有哪位来宾愿做静脉管结扎实验？”一位青年表示愿意。哈维就让助手拿一条绷带扎紧他的左上臂，然后，让他左手握紧一节小木棒。一会儿，绷带以下的静脉，因为血液向心脏回流受阻，鼓胀了起来；而绷带以上的静脉，却因没有血液再进入，就瘪了下去。哈维说：“这证明：静脉是运送血液回心脏的。” 哈维又用狗做动脉管结扎实验。他切开狗身上的肌肉，露出一条跳动的动脉管来，用绷带扎紧一处。一会儿，靠近心脏一方的动脉，马上鼓胀了起来，而且心脏每跳动一次，就出现一次脉搏；离心脏远的动脉，因为血液流走，就瘪了下去，摸不到脉搏。哈维说：“这证明；动脉里的血液是从心脏里流过来的。” 然后，哈维又用一只兔子做实验。他把兔子的动脉切断，只见血一股股向外涌出来。人们看到：血越流越慢，越流越少，最后，血流尽了，兔子也死了。哈维说；“这个道理很简单。从动脉向体外流失的血液，不能再流到静脉里，也就不能流回心脏，再流到动脉里。这证明：血液不断地朝着一个方向流动，在动脉和静脉之间，形成了一个环流。血液在动物体内和人体内，都是循环运动的。” 实验做完后，在场的人，没有一个对实验结果提出否定意见。原来持怀疑态度的人，大部分都支持哈维的学说了。那些神学家，一个个灰溜溜地走出实验室。从此，支持血液循环学说的人越来越多。 哈维的伟大发现，在他死后，不仅得到科学界和学术界的公认，而且得到极高的评价。 19世纪，英国著名外科学家和病理学家约翰·酉蒙，在评价哈维的《动物心脏和血液运动的解剖研究》这部著作时，对血液循环的重大意义作了形象的概括。他说：“血液循环的知识在医疗实践中的地位，就像罗盘在航海中的地位一样，没有它，医生就会处于迷茫恍惚之中，无所依据。血液循环的发现，是生理学上至今还无可比拟的、最重要的发现，一定会为以后各个世纪人类的利益结出硕果。” 新的成果 哈维晚年住在伦敦。这时，他已经68岁，仍然坚持搞科学研究。他用很多时间来观察母鸡孵的蛋是怎样变成雏鸡的，就像他观察血液循环那样仔细。每天，他都要打开一个蛋壳，记下24小时内发生的变化。通过对鸡蛋和其他动物的胚胎进行反复实验观察，他发现：在胚胎里，新的生物，不是像 “预成论”所断言的那样——“一切部分同时形成”；而是一天一个样，逐渐变成一个具有各种器官的生物。于是，他提出了“渐成论”。 哈维的结论，同后来达尔文提出的“生物进化论”的观点是一致的。 1651年，哈维的另一部名著《动物发育的研究》出版了。这样，哈维不仅是一位医学家，解剖学家，现代生理学的奠基人，而目还是胚胎学的先驱者。 伦敦医学院为纪念哈维在科学上的巨大贡献，给他立了一个铜像。 哈维生活俭朴，从不乱花钱。晚年，他用自己的积蓄建造了两座楼房，一座是图书馆，一座是会议厅，赠给了伦敦医学院。他还把自己的书籍、文物和外科医疗器械，分别送给伦敦医学院图书馆和不列颠博物馆。临终前，他还向伦敦医学院奉献了全部遗产，确定每年从其中拿出一定数目的款项、用于奖励本年度对医学有贡献的人，鼓励他们继续深入研究，为人类作出新贡献！ 1657年6月3日，威廉·哈维的心脏停止了跳动，血液停止了流动。他终年80岁。 |
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