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《维特鲁威人》（约1490年）是列奥纳多的钢笔画作，其原型是公元前1世纪的罗马建筑师维特鲁威，这位建筑师相信理想的人类躯体可以被呈现在一个完美的几何图形中，这个图形由一个圆形与一个方形组成。
维萨里的《人体构造》（1543），胎盘（1651）
列奥纳多·达·芬奇无疑是一位真正的天才，这位博学之士也是人体解剖学的先驱，他的研究成果已被最先进的成像技术证实，并因其准确性而被不断研习。自伽林以后的1 000年中，关于人体解剖学的研究并没有多少进展，伽林不像列奥纳多，他无法接触人类尸体。而在列奥纳多之前，人们描述人体时集中于其外部特征，对其内部运作细节则毫无阐述，只有一些没有图解的口头形容。
在出生地佛罗伦萨，列奥纳多拥有接触尸体的途径。从1489年开始，他在20年里解剖了大约20～30具尸体，有健康的、患病的以及畸形的。他准备了一本人体解剖笔记本，在本子上记录了身体每个部分的正确尺寸比例，并将它们以不同的视角描绘成图。比如关于手和腿的图，在他笔下它们有8～10个层次，并且呈现了不同层次间的联系，展示了动脉、肌肉、韧带、神经和骨骼。
他一丝不苟地研究，并绘出各种不同的面部表情，全方位地表达人类情感，这些表情出现在他最著名的画作中。最受赞扬的是他画的子宫中的胎儿，它正确地与脐带连接，但他所绘的女性生殖系统草图中有一系列错误，据说它们更能正确呈现动物的结构而非人类的。列奥纳多不满足于绘画和素描，他力求能更好地理解人体运作的奥秘。为此，他准备了生理及机械模型，以模仿人体功能——比如心脏瓣膜如何开合，并在自己的画作中运用这样的模型。
列奥纳多预想到他的作品将有益于医疗工作者，便计划以一部人体解剖专著的形式出版自己的解剖画作。但是当他于1519年去世时，这些画作与他的其他私人财产一起消失在了人们的视野外。在经过数十年的无数次转手后，它们于17世纪末出现在了英国皇室收藏品中，至今仍保存在那里。