世界近代前期科技史-第12章
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哈维的著作,表达了正在兴起的那种时代精神。他在书中首先强调,他
信奉的不是书本而是实践,不是哲学家的观点而是自然的结构,他的观察和
发现都是“从解剖活的动物中得出的”。他具体地论述了心脏、动脉、静脉
的结构以及血液运行的问题,批驳了流行的观点,明确地提出了自己的新思
想。他指出,虽然已有一些杰出而博学的人说明了这一主题的某些方面,但
他的这本书是“唯一的一本反对传统的著作,而且它断言血液是沿着躯体内
一条先前没被认识到的循环路线旅行的。”
哈维认为,心脏的作用就如用一个泵,它通过收缩和扩张发生作用:收
缩时将其容纳的血液排出,扩张时则吸收新鲜血液,这种有规律的重复收缩
和扩张,使血液保持在血管中运动,而心脏和血管中的各种瓣膜则保证这种
运动朝一个方向进行:动脉中的血总是朝离开心脏的方向流动,而静脉中的
血总是朝向心脏流动。他详细地描述了血液流动的通道:血液从左心室被压
到主动脉中,进入动脉系统,然后通过静脉返回心脏,进入右心室;心脏的
运动迫使血液从右心室进到右心耳,再通过肺动脉进入肺脏,并由肺静脉流
回心脏,进入左心耳,从这里被送入左心室,再一次被压进主动脉和动脉系
统。这是一个连续不断的循环,直到生命结束。
哈维通过定量检测证实了自己的发现。那时,定量方法虽已在配药方面
使用,赫尔蒙特和圣托里奥也曾将其用于生物学实验,但它尚未被普遍认识。
哈维实际测量了人、狗、羊的心脏容量,然后用脉搏的速率乘以这个数,得
出了单位时间内从心脏进入动脉的血液的量,他估算,一个普通成年人在半
小时内大约有83磅血从心脏输送出来。仅仅是这个量的结论,就动摇了盖伦
学说的基础,因为如此大量的血是不可能如盖伦所说的那样由肝脏将被消化
食物“乳糜”造成的,它也超出了所有静脉在任何给定时间里所能容纳的血
液量。哈维由此断言,血液是围绕着一个环路而不停地流动的,即进行着循
环的运动;凭借心脏的搏动,血液被输送,这也是心脏搏跳运动的唯一理由。
哈维指出,有许多理由可以称血液的流动为循环运动。这些理由是他通
过对80多种不同的物种如哺乳动物、蛇、鱼、虾、哈蟆、蜥蜴等进行活体解
剖、肉眼观察、实验和计算得到的证据。他的结论改正了一个持续了一千多
年之久的错误,并在实际上成为现代生理学的基本概念。而他在得出这个结
论过程中采用的方法,也被作为发展生物学和建立生命科学的手段而被确立
下来。
由于当时条件的限制,哈维的血液循环理论也存在着缺陷,其中最主要
的是,他不能回答血液是怎样从动脉进入静脉的。他还没有显微镜,而要了
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解动脉末端与静脉末端连接的确切情形,是要借助于显微镜才能做到的。但
是,尽管哈维未能发现这一点,但他仍然坚持相信血液的大循环是一个简单
的事实,认为动脉和静脉之间是由一些尚未被发现的“奇妙的技巧”连接起
来的,大自然一定会造就这种循环。哈维的这一预言,在他逝世三年之后就
得到了证实。博洛尼亚的医学家和解剖学家马尔比基(1628—1694年)在显
微镜下看到了蛙肺中连接动脉和静脉的毛细血管,揭示了肺的结构和功能。
不久,列文虎克 (1632—1723年)证实和扩展了这一发现。
哈维对生物科学作出的伟大贡献,是17世纪最引人注目的科学事件之
一。血液循环的理论造成了具有深远影响的生物学革命。
3。医学的转折
(1)医学需要改变
在中世纪的欧洲,医学是一门玄秘的学问,通常与占星术和巫术有密切
联系。这种情况在近代初期仍无多大改变,医学甚至未能充分地利用当时在
解剖学、生理学、化学等方面的进步。受过训练的职业医生很少,且一般都
供职于宫廷或受雇于贵族和富商。另一方面,什么人都可以充当医生。英国
在 1509年才开始实行资格考试的办法,只有通过这种考试的人才能开业行
医,但也仍然允许没有证书的人治疗常见的小毛病。至于外科手术,通常是
由理发师来操刀进行的。正因如此,达·芬奇曾提醒说:努力保持健康,就
能更成功地远离医生。亨利八世在授权他的私人医生利纳克雷 (约1460—
1524年)组建伦敦皇家内科医师学会的文件中也指出,有许多不懂医学甚至
目不识丁的人,竟用种种怪异的疗法为人治病,实际上使人受到悲惨的伤害
和摧残。
即便是有学问的医生,遵从的也都是传统的观念和认识。根据盖伦的学
说,流行的医学理论认为,人体内有4种体液,即血液、粘液、胆汁和忧郁
液,人的健康取决于这四种液体的平衡,而所有疾病都起因于这些液体的比
例失调。无论是服药、放血或发汗、泄泻,目的都是要使体液恢复到适当的
比例。此外,由于很少注意区别因治病而出现的康复和与治疗无关的康复,
正规的医生也会用汞无意识地毒害自己的病人,也会由于轻易放血或使用某
种药物而使病人死亡。从另一方面来说,病人对于违反传统的新发现或新方
法也没有兴趣。一个非常典型的例子是,大名鼎鼎的哈维在发表了有关血液
循环的理论之后,上门请他治疗的病人却大大减少了。
然而,在近代初期,医学终究也走出了重要的几步。
(2)帕拉塞尔苏斯指点方向
①否定传统。一个狂傲不羁的瑞士人首先起而否定传统,为医学的未来
依稀地指点了方向。
帕拉塞尔苏斯(1493—1541年)本名提奥费拉斯图斯,出生于瑞士东部
地方,是一个医生的私生子。后来,他随父亲移居奥地利卡林西亚的一个矿
区。帕拉塞尔苏斯自幼就对医学、矿冶、化学有浓厚的兴趣,14岁时开始游
学欧洲,曾在好几所大学学习过,对传统的教育和医学极为不满。1516年,
他在具有革新精神的费拉拉大学获医学博士学位,然后又周游欧洲和中东各
地。1524年返回奥地利时,他已是一个有名望的医生。大概就是在此期间,
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他开始使用帕拉塞尔苏斯这一笔名,意为超过塞尔苏斯——古罗马的名医。
帕拉塞尔苏斯曾在斯特拉斯堡开业行医,也去过巴塞尔为著名的出版家
约翰·弗罗本(约1460—1527年)和杰出的人文主义学者伊拉斯谟(约1466
—1536年)治过病。这两位名人欣赏帕拉塞尔苏斯的见识和才干,在 1527
年为他争取到了巴塞尔市政医师和大学教授的职位。
帕拉塞尔苏斯立即表现出了自己的不同寻常。他不但拒绝按通行的方式
去作就职宣誓,而且经常发表离经叛道的观点,攻击医学机构,同流行的盖
伦学说唱反调。更有甚者,在1527年6月24日,他竟然当众烧掉了一本盖
伦的著作和一本著名阿拉伯医学权威阿维森纳 (980—1037年)所著的《医
典》。他向自己的学生宣布,他讲授的医学课程是以自己治疗病人的经验为
依据的。他违反医学界的传统,不用拉丁语而用当地语言讲课,并且允许兼
作外科手术的理发师到课堂上听讲。
帕拉塞尔苏斯的所作所为,是医学界不能接受的。人们认为,他“对传
统科学和医学的全部谴责,是与他的粗鲁及不愿对习俗和权威让步的态度相
匹配的”。正是由于这种情况,他在巴塞尔的任职生涯很短暂。弗罗本去世
之后,他因失去了有力的支持而处境日益困难。由于同一位高级教会人士就
医疗费用问题发生争执,以及在对簿公堂时同法官闹翻,他在1529年被迫离
开巴塞尔,浪迹中欧。他先后到过纽伦堡、因斯布鲁克和蒂罗尔的矿区、奥
格斯堡、乌尔姆、巴伐利亚、波希米亚,最后于1541年48岁时逝于萨尔斯
堡。
②标新立异。帕拉塞尔苏斯在医学史上占有重要地位。他的基本观点动
摇了占统治地位的古代学说,在一定程度上影响了医学发展的方向。
当时,关于疾病的概念是含混不清的。根据体液学说,疾病不是由于特
殊的动因引起的,每个人的体液构成的不同,都有可能导致疾病,或者说,
有多少人就可能有多少疾病。而帕拉塞尔苏斯则认为,疾病的发生是由于外
部因素侵蚀身体的结果,每一种疾病都有其特殊的起因,这种原因主要是无
机界和空气中的有毒物质,当它们进入人体并占据某一部位而影响身体机能
时,就发生了疾病。因此,治疗疾病的方式,也应不同于传统医学中为求体
液平衡而采用的放血、泄泻、催吐等,而要寻找特殊的东西来治疗不同的疾
病。
当时的医生在使用药物治疗时,一般都用草药,因为植物被认为是对人
体有益的有机物,而当时的植物学在很大程度上就是“草药学”。帕拉塞尔
苏斯则相信,对各种疾病应采取不同的治疗方法,可以用上帝创造的一切东
西,包括矿物、植物、动物,来治疗疾病。他认为,有关无机物有毒因而不
宜用于人体的意见,是可笑的,因为即便饮食过量都是有毒的。他研究并制
备了许多无机化合物,用于治疗人体疾病。他在这方面的工作,使炼金术开
始转向寻找有用的治疗物质,推动了医药化学的形成。
帕拉塞尔苏斯率先开始研究职业病,主要是矿工职业病。这显然与他的
经历有关。童年时,他随父亲在奥地利南部的一个矿区城镇生活,年轻时曾
在蒂罗尔一家炼铁厂工作,流浪时也到过很多地方的矿区。这使他有可能仔
细地观察和研究矿工的工作条件及其职业病,摸索和试验治疗方法。他认为,
矿工病是通过呼吸和皮肤接触进入体内的矿物引起的,各种矿物引起的病变
和症状不同,如汞中毒的症状有颤抖、肠胃功能紊乱、口腔溃疡、牙齿发黑
等。他还提出,可以通过在中毒病人身体上开口及制造局部溃疡的方式,使
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聚集在身体某一部分的汞流出,也可采用沐浴疗法。他曾写了一本关于矿工
职业病的专著,但此书直到他逝世25年后才出版。
帕拉塞尔苏斯在医学的其他领域也有建树,如1530年他写了一篇当时最
精确的有关梅毒的论文;1536年发表了《外科大全》。由于众多正规医生的
抵制和敌视,帕拉塞尔苏斯这个反叛者的大多数著作在其生前未能出版。但
他也获得了众多的追随者,以至于在他死后约30年,整个欧洲出现了一股推
崇他的医学和化学思想的倾向,印刷机使他的著作和名声广为传播。
帕拉塞尔苏斯的主要价值,在于他引发了对古代和中世纪医学的不满以
及对医学新方向的探索。16世纪下半期,著名的法国思想家蒙田(1533—1592
年)曾在自己的作品中多次谈到帕拉塞尔苏斯及其影响。他指出,人们认为
帕拉塞尔苏斯正在推翻古代医学的规则,他和他的追随者不仅仅改变了一张
药方,而且改变了人体医学的整个关系和秩序。
(3)圣托里奥与计量方法
①医疗仪器的使用。与哈维使用计量方法论证血液循环差不多同时,有
一些杰出的医生也已将此方法用于诊治疾病和研究人体。
意大利医生圣托里奥(1561—1636年)是最先在医疗中使用计量仪器的
人。在他之前,甚至在他之后的很长时间里,对疾病的诊断完全是定性的。
如发热病人的症状被描述为发烧,其病情的变化被称为热退了或发烧更厉害
了,而没有能够用一种客观标准来测量和表示这些症状和变化。人们已知通
过皮肤能够排出人体的挥发物质,并相信这与健康或患病有一定联系,但却
无人想过要对这种情况进行定量分析。
圣托里奥是威尼斯一个贵族家庭的长子,14岁时进入帕多瓦大学,依当
时习惯先修哲学,而后学医,并在21岁时获得医学博士学位。在此之后,他
旅居东欧多年,曾任波兰国王的私人医生。1599年回意大利,就任母校帕多
瓦大学的医学教授。1629年辞去大学中的职务,回故乡威尼斯开业行医。
圣托里奥与伽利略曾是帕多瓦大学的同学,但他们之间关系的更重要方
面是学术上的沟通。圣托里奥在把计量方法引入医学实践时,成功地利用了
伽利略的一些发明和发现。
他巧妙地把伽利略用来测量空气温度变化的测温计改造为测量人体温度
的体温计。当时的空气测温计,已在“热学”部分介绍。圣托里奥改造而成
的体温计,是一根呈连续S形弯曲的细玻璃管,其顶部为一球形玻璃泡,管
上有用玻璃珠标示的刻度。使用时将管子开口的下端放入一个盛水的小容器
中,病人用手握住球泡部位或将其含于口中,玻璃泡中的空气受热膨胀后,
细管中的液体平面即发生变化,以此测量人体温度。圣托里奥认为,这样可
以了解病人病情的变化,为预测疾病发展提供依据。这种体温计显然还是十
分粗糙和简陋的,但却是具有开创性的。圣托里奥正是利用它发现了人体健
康时的大概体温和患病时的体温变化。
人的脉搏快慢向来被认为是人体健康或有病的一种症状。15世纪时,库
萨的尼古拉曾尝试用水钟来测量脉搏速率,但操作麻烦且不可靠。圣托里奥
利用摆的原理,设计了一种能比较精确地测量脉搏的仪器。据说伽利略曾用
自己的脉搏来计算比萨大教堂吊灯晃动的摆幅,而现在圣托里奥却巧妙地用
摆来计算脉搏。他的脉搏计主要部分是一根悬着一个小铅锤的长线,使用时
将线的长度调节到其摆动速率与病人脉搏跳动一致,于是,线的这一相对长
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度便表示病人的脉搏速率。脉搏计的水平部分是一支标尺,利用它可以方便
地读出线的长度。但圣托里奥的脉搏计还不是以标准的时间单位为基准的,
因此精确度仍不太高。直到1690年,才由福耶尔制成了测量脉搏率的秒摆,
并用它研究了脉搏率和呼吸率之间的关系。
为了探索空气湿度对人体的影响,圣托里奥设计了一种简易的湿度计。
他把一根绳子水平拉直固定于墙上,其中央部分悬挂一个重物。由于空气湿
度的变化,绳子会绷紧或松驰,从而使悬于其上的重物高度发生变化,这种
变化可通过墙上的纵向刻度表示出来。这个看起来十分粗糙的器材是圣托里
奥把计量方法用于医学目的的又一创造。
②用数量解释生命过程。圣托里奥尊重和信奉盖伦的学说