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1727—1733年
黑尔斯将力学实验法导入生理学

科学家史蒂芬·黑尔斯生活在英国,是与牛顿同时代的人,他的著作出版时曾得到牛顿的推荐。黑尔斯受牛顿的影响很深,甚至把牛顿用于物理学的力学实验法应用到植物和动物的生理学研究上。

黑尔斯Ⓞ

黑尔斯是一个牧师,他的主要工作是讲道、传播福音,但他一有空就孜孜不倦地研究科学,特别是植物生理学。黑尔斯有着很高的道德素养,他努力探求科学真理的同时,也努力做着有益于民众的好事。1709年,他成为特丁顿地区的牧师,并以此作为终身职业。他一到特丁顿,就帮助当地人挖了一条沟渠,好让人们喝到干净的水。他发现当地居民室内的空气非常差,于是设计了通风装置,改善居室的空气条件。由于他的成就,他被任命为伦敦地区的大主教,但是他淡泊名利,坚持留在特丁顿当一个小牧师,直到去世。

黑尔斯发现,就如人会不断地出汗一样,植物的叶子也会不断地“出汗”。他想,叶子出汗有什么作用呢?他通过研究发现,植物的叶子不断地蒸发着水分,这就是蒸腾作用。蒸腾作用使根部吸收的水不断地上升,同时也使根部吸收的养料随着水分输送到植物各个部位。黑尔斯还成功地测量了“植物吸收和排出的水汽的数量”。黑尔斯还认为,植物“通过其叶子从空气中汲取一部分养料”,“叶子的一大用途是在一定程度上尽维持植物生命之职,一如动物的肺在尽维持动物生命之职”。

1727年,黑尔斯的《植物静力学》一书出版,这是科学史上第一本植物生理学著作,记载了关于植物的生长速度、树液流动、树液压力、叶子的蒸腾作用和气体交换等方面的124个实验,黑尔斯也由此被认为是植物生理学的创始人。

1733年,黑尔斯的《血液静力学》出版,深入研究了血压与血液的关系、血液在血管内流动等问题,这本书是18世纪人体生理学最重要的著作之一。现在我们常用的血压计就是他发明的。他是世界上第一个测量血压的人。

黑尔斯测量马血压Ⓢ

可以说,正是黑尔斯教会我们如何实时观察各种生物的生理过程,他那无拘无束的想象力使得科学实验成为世界上最具挑战性且又最有趣的工作。

1761年1月4日,黑尔斯在特丁顿去世。英国皇家学会想将他葬在西敏寺,这是安葬英国杰出人物的地方,牛顿就在那里安息。但是,黑尔斯生前留下遗嘱,要葬在特丁顿教堂后的小坟场。他的墓碑上刻着:“他帮助别人渡过困难,他为上帝探索奥秘。”今天,世界上植物学的最高学术奖就以他的名字命名,称为“史蒂芬·黑尔斯奖”。

后人为了纪念他,写下这样的诗篇:

绿色的特丁顿清静明朗,

是从事科学研究的好地方。

优秀牧师黑尔斯在这里,

解剖过狗、马和青蛙,

还用天平称过水汽的重量。

他以探索大自然奥秘为快乐,

也不时为此而烦恼、徬徨。

《植物静力学》中测量树液的 bIH0OjMX1CzVpVe/j6tHxKYatx+OFrMaMlDYgap+QXj1YFBoDhtw1pSXW3am1UI/

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