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我助哈维一臂之力

没过多长时间,大约在17世纪初,显微镜的这位伯乐真的出现了,他就是马尔皮基。

外国人的名字往往是根据发音译成中文的,所以在高中的生物学教材里,意大利科学家Marcello Malpighi被译成了马尔比基。不过,在科学领域常把他的名字译成马尔切罗·马尔皮基,马尔皮基是他的姓。

在马尔皮基的手里,显微镜开始发挥巨大的作用,人们逐渐知道这种仪器能做出多么伟大的贡献。从这个时候开始,科学家们终于可以向前迈出大大的一步,开始观察生物的那些内在的细微结构了。

在很多伟大人物的传记里你会发现,这些伟人常常在很小的时候就显示出了与众不同,但并不是每个大人物都是这样。马尔皮基小的时候,就是一个平凡无奇的孩子,根本没有表现出对自然科学有什么兴趣。幸亏他受到了很好的教育,在上学的过程中,他渐渐发现自然科学特别有意思,尤其是有关生物的知识更是耐人寻味。就这样,马尔皮基决定在上大学以后继续研究生物,那他在大学里选择了和生物相关的专业吗?并没有。这是怎么回事呢?

我们已经知道,在马尔皮基生活的17世纪,真正意义上的“生物学”还没有出现,大学里自然不会开设这门课程了。那么,如果当时像马尔皮基这样的大学生想学习生物学知识,该怎么办呢?

那时候的大学一般分成四个学院,分别是文学院、法学院、神学院和医学院。虽然通常是这么划分的,但实际上很多大学的学院并不全,不是四个学院都有,而且这四个学院的地位也不一样。

文学院相当于预科,大学生得先上完文学院的课程后才能继续学习其余三个学院更高深的知识。所以,法学、神学和医学是更高级的学问,在当时的高等教育中,这些学科的地位相对较高。

神学研究的东西跟宗教有关,法学研究的东西和法律相关,可这些知识跟生物学都没什么关系,关于大自然的科学几乎都被划归到了医学里。事实上,不光是生物学,后来很多学科都是从医学里分离出去的,开创植物学、化学和地质学的人统统都是医生。

由于对自然科学的兴趣越来越浓厚,在接受基础教育之后,马尔皮基选择了学医。当时的医学界有一个非常重要的问题引起了巨大的争论,那就是人体里的血液到底是如何循环的。马尔皮基很迫切地想解决这个问题,于是奋不顾身地进入了医学研究领域。

马尔皮基是个非常严谨的人,他不轻易相信没有根据的传言,只相信自己的研究成果。比如,当时有一个很著名的关于骆驼的传言。那时的人们认为,骆驼的胃里能储存大量的水,这样一来,骆驼就算是很长时间不喝水,也一样能活下来。但是,马尔皮基通过试验证明,骆驼的胃里根本没有那么多水,这个说法大错特错。马尔皮基就是带着这种严谨的态度,开始了关于血液循环的研究。

你可能会问,在马尔皮基之前,是谁提出的血液循环理论?既然已经有了这个理论,马尔皮基还有什么好研究的?这跟前面介绍的显微镜又有什么关系?这些问题需要一个一个地回答。

第一个问题的答案是:威廉·哈维。提出血液循环理论的威廉·哈维还要从维萨里说起。维萨里有个学生叫法罗比奥,法罗比奥有个学生叫法布里修斯,法布里修斯有个学生就是威廉·哈维。还有一条重要的线索,当哈维在帕多瓦大学上学的时候,伟大的科学家伽利略正在这里当数学教授。

不得不说,不管是在认识上,还是在学术思想上,哈维都跟维萨里和伽利略这两位伟大的科学家一脉相承。那么,哈维提出来的血液循环理论是怎么一回事呢?

今天我们都知道,把血液从心脏运到身体各处的血管的器官是动脉,把血液从身体各处运回心脏的器官是静脉。其实,在欧洲的古典时代,人们就已经知道动脉和静脉是两回事。但是,当时的医生认为,不管是动脉还是静脉,它们都是从心脏出发,通向身体的各个部位。当血液流到身体的末梢时,就会像潮水打在沙滩上一样,自然而然地消散不见了,这个理论有个很形象的名字,叫作“潮汐理论”。这个著名理论的提出者咱们并不陌生,就是罗马帝国时代的伟大医生盖伦。

盖伦的这个观点虽然是错误的,却被人们相信了上千年,直到威廉·哈维提出了新观点。哈维认为,古典时代的理论有问题,血液应该是经过动脉从心脏流出来,在全身转了一圈后通过静脉流回到心脏,这就是之后马尔皮基作为依据的著名的血液循环理论。

下面进入第二个问题:既然哈维都提出了血液循环理论,马尔皮基还大费周章地研究什么呢?原来,哈维这个理论的正确性毋庸置疑,但是在他提出这个理论的时候,有一个很关键的问题没有解决:在人体的末梢,比如,在我们的手指尖上,动脉和静脉是怎么连接在一起的呢?哈维并不知道这个问题的答案,所以他猜测在动脉和静脉之间,有一种我们肉眼看不见的、非常细小的血管。也就是说,哈维的血液循环理论虽然是正确的,但是里面有一部分很重要的问题是靠推测得出的结论。

你可能会说,如果有人能够清晰地“看见”是什么样的血管把动脉和静脉连接到一起,那不就能非常明确地证明哈维的血液循环理论是完全正确的了吗?在我们今天看起来,这件事好像并不难,只要把该看的东西放在显微镜底下看一看就可能找到准确的答案。但是,仔细想想,这件事其实并不容易。想要用显微镜观察事物,需要被观察的事物是透明的,至少是半透明的。比如,在显微镜下放厚厚的一块肉的话,光线透不过去,我们是什么都看不见的。你可能会想到,把肉切成透明或半透明的薄片不就可以看见了吗?这样还是不行。今天我们都知道哈维猜测的那种连接动脉和静脉之间的细小的血管叫“毛细血管”,但毛细血管这个东西对当时的马尔皮基来说是完全未知的,他根本不知道自己要研究发现的东西是什么样子的。想要证明他看见的就是毛细血管,他就必须看见他所观察的东西里面有血液在流动。可这里有个大麻烦,不管他用什么动物做研究,如果把它们的肉切成片去观察,动物此时已经死了,血液当然就不会流动了,这样肯定是不行的。换句话说,马尔皮基需要活的动物,而且这个动物有血管的部分还得是透明的或者半透明的,这个要求可就更不容易实现了。

到底什么动物才能满足马尔皮基的要求呢?在1660年到1661年的时候,马尔皮基终于找到灵感,开始研究青蛙的肺。他把青蛙的肺放在显微镜下面,真真切切地发现确实有血液从动脉流向了静脉,而这些血液所经过的是一种非常细小的血管,也就是毛细血管。通过显微技术马尔皮基证明了哈维发现的正确性,的确有肉眼看不见的小血管把动脉和静脉连接到了一起,它就是毛细血管。

至此,咱们前面的问题都迎刃而解了。更厉害的是,不管在医学领域还是在生物学领域,哈维和马尔皮基的发现都是里程碑式的,如果说威廉·哈维提出了血液循环,那么,马尔皮基进一步把它完善了,两个人一样功不可没。 lZSkSHLQKGlo4uTsUYKXY9ITzc9EnhmIYZCABVWUJwtQXk6OsOkID93l4ZR0zRYo

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