海耳蒙特生活在300多年前。他出生在布鲁塞尔一个贵族家庭,小时候讨厌读书。有一次,为了表示对读书的反感,竟然点火烧掉了自己的教科书,甚至烧掉了父亲的图书馆。他就读过好多个学校,但是每一次都是有始无终。
游荡并没给他带来快乐。一次偶然的机会,他翻到了一本书,书里有这样一句话:“最高深和最有益的学问就是对自己具有正确的认识和评价。”这句话触动了他。他幡然悔悟,开始努力读书,发誓要将荒废的时间挣回来。
说来也奇怪,以前书本上的知识枯燥乏味,现在却变得津津有味。书成了他最亲密的朋友。经过不懈的努力,他终于在31岁那年,从医学院毕业,有了医师的资格。
但是,海耳蒙特不行医,不挣钱,而是从事科学研究。他认为化学可以帮助医学,提供更有效的药品。根据这种想法,他来到维伏迪城,过着隐姓埋名的生活,根据自己的兴趣进行科学研究。
他作出了一个又一个新发现。以前,人们认为仙丹可以延年益寿,返老还童。他却发现,仙丹含有汞和汞的化合物,多数有毒,会对人体产生危害。他还发现,将尿酸和钙混合在一起,会产生白色的尿酸钙沉淀,从而最早提出了尿路结石产生的生理学机制。他最早从胃里提取胃液,测出了胃液呈酸性。他发现,胃酸过多会让人胃疼,而胃酸过少,会消化不良。他还进行木柴燃烧实验。
海耳蒙特在做研究Ⓢ
他接着要探索的问题是,婴儿靠吃奶长大,动物靠吃食物长大,植物是“吃”什么长大的呢?古希腊时代的大学者亚里士多德曾经思考过这个问题。他认为,植物是靠吸收泥土里的营养长大的。海耳蒙特对这个结论有点怀疑,他要亲自试一试,通过严格的实验得出结论。
海耳蒙特准备了一个大花盆,以及一定量的泥土。他先将泥土晒干,称重,然后栽入一棵柳树苗。柳树苗也称了重。
他只给柳树苗浇雨水,不施任何肥料。5年过去了,柳树苗长高了,长粗了,成了一株小柳树。他小心地从盆里拔出柳树。将根上的泥土小心地刷入盆中,不让盆里的泥土有一星半点损失。他小心地再将盆中的泥土晒干,再称重。他发现,柳树的重量净增了73.85千克,泥土的重量基本不变,只略少了0.1千克。而且,这0.1千克泥土的损失,还有可能是实验的误差。
这个实验证明,植物主要不是靠根部吸收泥土里的养料长大的。这就否定了亚里士多德作出的结论。
柳树实验虽然简单,在科学史上却有很重要的意义。
第一,它用实验的方法来验证某种认识是否合理,用实验的方法研究植物的生理现象,这在植物生理学研究史上是第一次。
第二,它开始了植物生理学问题的定量研究。科学研究可以是定性研究,也可以是定量研究。定量研究能更深刻地揭示事物变化的内在规律,特别是数量变化的规律。在300多年前,海耳蒙特就能对植物进行定量研究,这很不简单。
第三,这个实验提出了更多的问题,为植物生理学的发展开拓了广阔空间。伟大的物理学家爱因斯坦说过:“提出问题已经是解决问题的一半。”植物生理学之父黑尔斯对树叶的研究,正是在海耳蒙特研究的影响下进行的。许多年后,科学家才认识到,植物是靠叶子利用二氧化碳和水进行光合作用长大的。而正是海耳蒙特的柳树实验,为光合作用研究开辟了道路。
海耳蒙特的柳树实验Ⓢ