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历史学家对路易吉·伽伐尼的家庭出身和青年时代知之甚少。我们只知道他于1737年出生在博洛尼亚教皇国，一个富裕而进步的意大利王国。根据历史学家马尔科·布雷萨多拉的说法，伽伐尼出生于一个商人家庭；他的父亲多梅尼科是一名金匠，在伽伐尼来到这个世界时，他已经有了第四任妻子芭芭拉和第二轮子女。
伽伐尼家有足够的钱供不止一个孩子上大学，这可是一笔不小的开支。但是，对于商人阶层来说，家里出一个读书人是社会地位和声望的标志，所以多梅尼科乐意将他的孩子们送去上学。
伽伐尼最初反抗过这种命运。他是一个爱幻想的孩子，比起博洛尼亚学生间的打闹嬉戏，他更喜欢家庭生活。他最喜欢的是花时间和博洛尼亚附近一所修道院的修士交谈，修士的任务是在临终前的几个小时为临终者提供告解。
伽伐尼被修士们从与处于生死边缘的人相处中所获得的洞见吸引。在那里，他还吸收了进步的天主教启蒙运动的价值观和理念，包括当时在位的教皇的“公共幸福”理论。思想进步的本笃十四世不像他的许多前任那样注重仪式和华丽排场，而是试图通过实际改善公民的生活来激发他们的奉献精神，具体做法不仅包括兴建公共排水系统等土木工程项目，也涉及对教育系统的改进，比如为大学配备最新的教学工具，电学设备也在此列。
他将信仰重新定义为慈善行为，而不是争夺信徒的迷信。
这种哲学思想引起了年轻的伽伐尼的共鸣，十几岁时，他就要求加入该组织。不过，他的家人说服修士劝他不要加入，他们渴望把这个天赋突出的孩子引向一条更为世俗的轨道。于是，伽伐尼撤回了申请，转而进入博洛尼亚大学学习医学和哲学。（他还学习了化学、物理和外科学。）他的父亲对他潜力的判断是正确的——伽伐尼后来撰写了20篇论文，内容涉及骨骼的结构、发育和病理。获得博士学位后，伽伐尼开始在大学从事解剖学研究和讲课。虽然并非天生外向者，但他是一位受欢迎的讲师。
他是最早用实验来活跃课堂气氛的教授之一，他的授课热情四射，极富感染力，又通俗易懂，以至于邻近艺术学院的学生也经常挤进他的课堂。伽伐尼在博洛尼亚大学迅速获得了一系列学术职位和荣誉，并很快在博洛尼亚科学研究所（欧洲最早的现代实验机构之一）兼任要职。
但对于自己不曾走上的另一条人生道路，他也从未忘怀——根据各种说法，他直到生命尽头都是一名虔诚的天主教徒。他如果不能在修道院里献身于上帝，那至少应在实验室里做到这一点。他尽其所能地践行着他的原则，将他的工作转变为一种虔诚的表达。除了在大学的工作，他还成了当地医院的一名执业医师。他对极端贫困的患者尤其是妇女给予优惠待遇。作为一名产科医生，伽伐尼痴迷于造物。他最想了解的便是：上帝如何赋予人类生命火花？其科学基础为何？
伽伐尼在当时可谓占得了天时地利。成立于1088年的博洛尼亚大学不仅是欧洲最古老的大学，也是最进步、最具前瞻性的大学。例如，在伽伐尼入校不久前，该校刚提拔了首位实验物理学女讲师劳拉·巴斯。巴斯是一个天才，她在家庭实验室教授牛顿物理学，并与世界各地的电学家结交，其中包括本杰明·富兰克林和詹巴蒂斯塔·贝卡利亚，他们被认为是当时领先的电学理论家。
这个人际网络令该校成为研究这一重要新现象的先锋。与他同时代的一些人不同，伽伐尼从不忌讳女性获得权威地位或在科学领域取得突出表现；虽然没有人能给他贴上“女性主义者”这个在当时不合时宜的标签，但他并不接纳那些认为接受女性指导是“可笑”的观点。例如，他曾与蜡像雕刻家安娜·莫兰迪合作，用她精美的解剖模型来教授他的解剖学课程，
尽管他的一些同事对此不屑一顾，并抱有一种区区一个女人能教授他们什么的想法。
伽伐尼没有受到这些偏见的影响，他参加了巴斯的许多讲座，很快，她和她的丈夫，医学教授朱塞佩·维拉蒂成了他的导师。
在詹巴蒂斯塔·贝卡利亚的影响力如日中天之时，他给巴斯等人寄去了他的教科书，在这本教科书中，他和富兰克林一样，开始勾勒自己的大统一电学理论。在阅读了约翰·沃尔什新发表的关于电鱼解剖的爆炸性论文后，贝卡利亚谨慎地探讨了动物体内可能存在自然电的想法。于是巴斯和维拉蒂开始鼓励他们的徒弟用莱顿瓶电击动物，并让他们使用巴斯的实验室，以便对青蛙的心脏、肠道和神经进行电学测试。
在巴斯的实验室里，伽伐尼越来越沉迷于这些实验。他开始在演讲中把动物精气和电流体混为一谈。在一次关于死亡原因的解剖学演讲中，伽伐尼声称，死亡的根源在于“运动、感觉、血液循环和生命本身似乎都依赖的最为崇高的电流体”的消失。
虽然许多学者开始趋向于认同这种解释，但他们小心翼翼地绕过这个结论，因为它充满了不科学的联想。更实际的问题是，并没有实验方法来检验这个假设。尽管如此，伽伐尼还是对这个想法痴迷不已：“电”，这种闪电中存在的物质，可能就是上帝赋予人类和所有其他生物以呼吸的机制。而一想到自己可能是首个发现上帝恩惠之人，他就难以按捺激动之情。
因此，在1780年，他创建了一个研究项目，旨在研究电在肌肉运动中的作用，然后开始着手建立一个家庭实验室，这样他就可以将更多的时间花在这些实验上。实验室里有一台静电起电机、一个莱顿瓶，以及其他基于这一电学设备最新发明出来的改进型设备。
从那时起，他开始在青蛙身上做实验。为什么是青蛙呢？它们的神经很容易定位，肌肉收缩也很容易观察到，而且在青蛙被剥制成伽伐尼称之为“预备标本”的恐怖构造后，它们仍可以持续44个小时对电给出反应。伽伐尼的所有已出版论文中都有这类两栖动物实验的图解。在其中一幅图中，一只青蛙的头部和腹部几乎完全消失，只剩下两条腿神经上露出的细丝，这些神经仍然将其腿部连接到脊柱。
在另一幅图中，青蛙从上肢以下被切成两半，然后被剥皮并取出内脏。只剩下腿，靠一小块脊骨连在一起。在另一张照片中，伽伐尼与他的科研伙伴乔瓦尼·阿尔迪尼（他的外甥）和露西娅（他的妻子）站在他的地下实验室里，周围是几十具被剥皮的青蛙尸体。
这种剥制青蛙的特殊方法是源自当时最重要的博物学家之一、伽伐尼家的常客拉扎罗·斯帕兰扎尼的启发，伽伐尼一直恪守这种方法不曾偏离。斯帕兰扎尼引入的规范使得区分因果关系变得极为容易。除神经外，其他一切血肉都被剥离，因此当你把电注入肌肉或神经时，随后发生的反应就显而易见了。
伽伐尼以一系列实验开始了他的研究，这些实验旨在帮助他理解为什么来自人造电源的电流会引起肌肉收缩。对肌肉施加电击显然会导致肌肉抽搐，但抽搐的机制是什么呢？起初，他只是简单地重复之前的实验，将电触点接触青蛙身体的各个部位。为了将起电机产生的电输送到他想要的特定部位，他使用导线和另一种被称为电弧的金属物体，这些金属物体与外部电源相连，并刺入青蛙的各个部位。
通常结果都符合他的预期……直到有一天意外来临。那天，一只青蛙和起电机没有接触，却出现了蛙跳反应。当这只青蛙躺在盘子里时，伽伐尼一直在触摸它暴露的股神经。与此同时，露西娅站在大约6英尺
远的地方，她的手指靠近起电机，这意外引起了火花。青蛙抽搐了一下。这令伽伐尼震惊。在发电机和青蛙之间没有通常的连接的情况下，他想不出有什么明确的途径可以把电传导给这只死去的动物。在没有任何外部电刺激的情况下，青蛙怎么会抽搐呢？
现有的假说都未能给出令人满意的解释，从那一刻起，伽伐尼就“被激起了熊熊斗志”，正如他后来在手稿中所写的那样。
他开始执着地改变各种条件重复该实验，使用任何可用的“人造”电源——莱顿瓶、静电起电机——并依次把青蛙移近或移远，而青蛙每次都抽搐。
这使伽伐尼陷入了一些误区。起初，他认为实验室里有某种大气电在青蛙体内积聚，当青蛙的腿被触摸时，这种电就会释放出来。1786年，伽伐尼决定构建一个新的实验，试图从不同的电源得到相同的结果。为了与富兰克林的闪电实验相呼应，他做了一个有点儿怪诞的实验，而这个实验也定义了日后他在公众心目中的形象。他把剥了皮的青蛙用钩子挂在阳台的金属栏杆上，青蛙的肌肉连接在一根长长的金属丝上，金属丝指向天空，此时天空乌云密布，雷声隆隆。果然，远处的闪电对悬挂在金属栏杆上的青蛙产生了和人造火花相同的效果：它们的腿踢出了一段僵尸康康舞
。（几十年后，伽伐尼因此获得了“青蛙舞蹈大师”的绰号。）
他决定对此研究到底，并在晴天做了同样的实验。结果，尽管天气晴朗，青蛙的腿还是不时踢起来。伽伐尼看了看天空，没有“暴风雨大气电”的迹象。于是他走近青蛙。观察了一段时间后，他开始意识到，它们的抖动与暴风雨无关，而是与铜钩撞击金属栏杆的运动相吻合。他走到一只青蛙跟前，把悬挂青蛙的钩子按到栏杆上。青蛙的腿收缩了。他放手，青蛙的腿松弛下来。他一次又一次地按压，每次他这样做，青蛙的腿就像接到命令一样做出反应。
每当操纵钩子时，青蛙就会跳起来，这说明青蛙体内有某种东西，也许是青蛙自身蕴含的一种闪电。或者像伽伐尼后来猜测的那样，是青蛙体内的一个莱顿瓶。这个猜想可能会改变一切。
伽伐尼把青蛙带回了他的实验室，此时他正努力避开任何远处闪电的影响，他认为这是刺激它们神经的原因，就像他之前实验中远处的火花一样。他把一只仍然挂在钩子上的青蛙放在一块金属板上，远离任何起电机。青蛙腿又跳了起来。当伽伐尼描述这个实验时，你可以感受到那种紧张和兴奋。不存在可能的外部电源——他把所有的电源都移除了。这只意味着一件事：这证明电脉冲来自动物体内。或者，用他的话来说，是一种让身体按照“灵魂的指示”行动的机制。在用数页篇幅列举了他众多实验之后，这是他第一次敢于在文章中写下“动物电”这个词。
但他没有马上发表这一发现。科学家、天主教修士、伽伐尼传记作家波塔米安将此归因于他的坚忍性格：“他没有那种强烈的宣传欲望，不像那些小人物在第一次远远瞥见新的真理时，就迫不及待地把他们的初步发现发表出来。”
又过了5年，他才确信这一现象不可能有其他解释。18世纪90年代初，伽伐尼发表了一篇名为《论在肌肉运动中的电作用》的53页论文。它刊登在博洛尼亚科学研究所的官方出版物《评论》上，用拉丁文印刷，发行量很小。尽管如此，它还是像野火一样蔓延开来。历史学家认为亚历山德罗·伏特获得了该论文的早期副本，这可以解释为什么他能如此迅速地从中作梗。