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在威廉·哈维发现循环系统的一个世纪之前，一位著名的艺术家在佛罗伦萨的一家医院与一名病人交谈。这名病人声称自己已经100岁了，还说自己感觉不到“除了身体虚弱以外的任何病痛” [1] 。不久后，病人平静地死去了。
这名病人床边的艺术家就是列奥纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci），他在医院继续自己毕生的解剖学研究。达·芬奇解剖这位病人的遗体后，发现老人的死亡原因是动脉随着年龄的增长而变窄，阻碍了血液流向其他组织 [2] 。通过将老人变厚的血管和刚去世的儿童的血管进行比较，达·芬奇发现动脉硬化与年龄有关 [3] 。
在这之前，人体解剖在大多数时间和地方都是禁忌。长期以来，医生和艺术家只能通过书本来学习解剖学 [4] ——但总有一些例外，公元前3世纪，希罗菲卢斯（Herophilus）解剖了人体。达·芬奇想描绘出自然运动中的人类，而不是像中世纪画那样僵硬地站着，或者像“一袋核桃”那样鼓起肌肉 [5] 。他研究了骨骼和肌肉的向外运动，接着又研究了血液通过静脉和动脉的向内运动。
大约在1492年，画家达·芬奇绘制了这幅画来说明人体比例的几何平衡。这幅画通常被称为“维特鲁威人”，因为它源于罗马建筑师维特鲁威对比例的看法。
达·芬奇是一位有创意的文艺复兴人，他几乎对所有事情都很好奇，而且在许多领域都颇有建树。文艺复兴时期，达·芬奇为了成为一名艺术家，在佛罗伦萨学习 [6] 。但是在他找工作的时候，却展示出了很多其他方面的能力，例如地图绘制、工程设计和军事建筑设计。那时的意大利战火频频，如果他们不需要一个艺术家，那他们可能需要一个能发明新武器的人。另一方面，达·芬奇还涉足科学领域。他的笔记虽然是倒着写的，但是里面充满了天马行空的创意和想法——他的直升机可能在此后数百年都造不出来，但想想飞行能给当时处于交战中的各方带来什么好处吧。
达·芬奇的日记中有50多页是关于心脏的研究，这是他与医学教授马尔坎托尼奥·德拉托雷（Marcantonio della Torre）合作的一个项目 [7] 。达·芬奇的流体力学知识（水流）帮助他理解了血液运动。他做了一个实验，让水流过形状像心脏瓣膜的玻璃管，来观察血液是否会像河流中的水一样蜿蜒流过心脏。达·芬奇提出了他的假说，他用漩涡线条来表示血液流动，用旁注来解释到底发生了什么 [8] 。他观察到，水流在阀门后面旋转成圆形的漩涡以关闭阀门。在1969年的一项实验中，主动脉透明模型清晰地表明达·芬奇是对的 [9] ，21世纪的MRI技术也证实了这一点：血液以他预测的方式流过心脏 [10] 。
达·芬奇通过研究解剖学来提高艺术造诣，除此之外他还是个对水流感兴趣的军事工程师。现代MRI技术还证明，他对血液通过心脏瓣膜的运动的猜测是正确的。
然而，达·芬奇并没有意识到血液在人体中是循环流动的，他跟随盖仑的脚步，认为血液在肝脏中形成，在肺中吸收氧气，然后被传输到身体其他部分 [11] 。达·芬奇之前没有听说过伊本·纳菲斯 [12] ，后者是一位伟大的阿拉伯医生，他认为血液是循环流动的，从心脏到（人、动植物细胞的）组织，再由组织流回心脏。
为什么有些发现改变了历史，而另一些却埋没在历史长河中呢？时机很重要。欧洲人还没有做好接受伊本·纳菲斯的观点的准备，而几个世纪以后，英国的威廉·哈维重新发现了循环系统，即使如此，哈维的研究也因为与盖仑的观点相左而不被医学界认可。只有在科学家和研究人员证实了他的观点之后，哈维才被奉为医学先驱 [13] 。此外，出版也很重要，达·芬奇的科学著作直到19世纪末才出版 [14] ——他留下了数千页难以辨认的笔记，这让他的遗稿保管人不知所措 [15] ——因此他的发现对医学史几乎没有影响。
达·芬奇勾勒出流体遇到障碍，在动态漩涡中旋转的样子。
文艺复兴是始于14世纪意大利的一场文化运动。文艺复兴时期的艺术家和思想家向权威提出质疑，而医学权威也是可以质疑的，毕竟当时大约1/3的欧洲人口死于黑死病，医生们也无能为力。医学院迫切想发现在古代文献中找不到的知识，开始鼓励研究者直接观察。
大多数医生是从盖仑所著作的无插图副本中学习解剖学的。虽然腓特烈二世（Frederick Ⅱ）下令所有医学生至少要参加一次解剖 [16] ，他们仍然缺乏实践性学习的机会。学生们伸长脖子去看外科医生的刀，一位教授大声朗读解剖学文本，另一位教授则指着被切割的身体部分 [17] 。
在安德烈·维萨里的帮助下，这一情况发生了改变。作为帕多瓦大学的解剖学教师，他介绍了一种新的方法：他自己进行解剖，并用插图记录观察结果。很快，他发现了盖仑在解剖学方面的错误 [18] 。1543年，他出版了《人体结构》（ The Fabric of the Human Body ），当时的新发明——印刷术使他精准的插图可以用于医学教育。维萨里开启了医学新时代的大门，医生们相信直接观察和批判性思维，而不是盲目服从传统。
在这幅1495年的解剖图示里，教师朗读着解剖书籍（可能是盖仑写的），与此同时，另一位教师切开伤口，吸引学生们的注意力。
[1] B. Boon, “Leonardo da Vinci on Atherosclerosis and the Function of the Sinuses of Valsalva,” Netherlands Heart Journal 17, 12 (2009): 496–99.
[2] Joao Martins e Silva, “Leonardo da Vinci and the First Hemodynamic Observations,” Revista portuguesa de cardiologia 27, 2 (2008): 243–72.
[3] Boon, “Leonardo da Vinci,”
[4] Sanjib Kumar Ghosh, “Human Cadaveric Dissection: A Historical Account from Ancient Greece to the Modern Era,” A natomy & Cell Biology 48, 3 (2015): 153–69.
[5] Martins e Silva, “Leonardo and the First Hemodynamic Observations.”
[6] Martins e Silva, “Leonardo and the First Hemodynamic Observations.”
[7] Francis C. Wells, The Heart of Leonardo (Heidelberg: Springer, 2013).
[8] Boon, “Leonardo da Vinci.”
[9] Boon, “Leonardo da Vinci.”
[10] M. M. Bissell et al. , “Flow Vortices in the Aortic Root: In vivo 4D-MRI Confirms Predictions of Leonardo da Vinci,” European Heart Journal 35, 20 (2014): 1344.
[12] Boon, “Leonardo da Vinci.”
[13] John B. West, “Ibn al-Nafis, the Pulmonary Circulation, and the Islamic Golden Age,” Journal of Applied Physiology (1985) 105, 6 (2008): 1877–80.
[14] Ijaz A. Khan, Samantapudi K. Daya, and Ramesh M. Gowda, “Evolution of the Theory of Circulation,” International Journal of Cardiology 98, 3 (2005): 519–21.
[15] Wells, The Heart of Leonardo .
[16] Kenneth D. Keele, “Leonardo da Vinci's Influence on Renaissance Anatomy,” Medical History 8, 4 (1964):360–70.
[17] Leonard C. Chiarelli, “Muslim Sicily and the Beginnings of Medical Licensing in Europe,” Journal of the Islamic Medical Association of North America 31, 2 (1999).
[18] Ghosh, “Human Cadaveric Dissection,” Anatomy & Cell Biology 48, 3 (2015): 153–69.
[19] E. T. Mesquita et al. , “Andreas Vesalius 500 Years: A Renaissance That Revolutionized Cardiovascular Knowledge,” Revista Brasileira de Cirurgia Cardiovascular 30, 2 (2015): 260–65.