生理学之父——威廉•哈维(William Harvey)

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分类: 生物学史与学家 |
国藉:英国
主要成就:近代生理学之父,发现了血液循环和心脏的功能
主要作品:《心血运动论》和《论动物的生殖》
威廉·哈维(William Harvey)是英国17世纪著名的生理学家和医生。他发现了血液循环和心脏的功能,奠定了近代生理科学发展的基础,其贡献是划时代的,他的工作标志着新的生命科学的开始,属于发端于16世纪的科学革命的一个重要组成部分。
一、生平简介
威廉·哈维(William Harvey)于1578年4月1日出生于英国肯特郡福克斯通镇,排行老大。
哈维在坎特伯雷的著名私立学校受过严格的初、中等教育,15岁时进入剑桥大学学习了两年与医学有关的一些学科。
1602年,又在意大利帕多瓦大学——当时欧洲最著名的高级科学学府,在著名的解剖学家法布里克斯指导下学习。哈维在此学习期间,不仅刻苦钻研,积极实践,被同学们誉为“小解剖家”,而且在法布里克斯从事静脉血管解剖和“静脉瓣”的研究中,成了老师的得力助手。这一时期的学习和实践,为哈维后来确立心血管运动的理论奠定了牢固的基础。(值得一提的是哈维就读于帕度亚大学时,伽利略正在那里担任教授),此后不久,他又在英国剑桥大学获得医学博士学位,其时年仅24岁。
自1603年起,哈维开始在伦敦行医,不久他与伊丽莎白女王的御医朗斯洛·布朗的女儿结婚。哈维无儿无女。这桩婚姻对于哈维的事业大有帮助。1607年,哈维被接受为皇家医学院成员,1609年,经国王詹姆士一世和皇家医学院院长亨利·阿特京斯博士的推荐,哈维取得了圣巴托罗缪医院的候补医师的职位;当年夏天,医院的威尔金森博士逝世,哈维弥补了他留下的空缺,开始独立开诊。哈维每周至少有一天坐在诊室的桌旁接待患者,他关心病人的疾苦,亲自探视行动不便的患者,从不计较报酬,常常免费为穷人治疗。他的宗旨是:医生“要为穷人做好事”。由于他认真负责,刻苦实践,很快就成为伦敦的名医。他曾成功地做过切除乳房的手术,也积累了丰富的妇产科医疗经验,还采用结扎动脉血管、断绝肿瘤的养分来源的方法,治愈过肿瘤。因此,哈维不仅是一位医术高明的医生,而且是一位具有人道主义思想的科学家。
1615年,他被任命为卢姆雷恩讲座的讲师,1615年8月,哈维被选为皇家医学院伦姆雷讲座的主讲人。
1657年6月3日,哈维突患中风,虽然失去说话能力,但他神志清醒,并能打发人把自己的侄儿们请来,向他们馈赠遗物。就在这天晚间,哈维与世长辞。
二、主要成就
哈维一生中写过大量的科学论著,但是只发表了《心血运动论》和《论动物的生殖》两书以及几封为《心血运动论》辩护的公开信。
1.血液循环的发现
1616年4月中,哈维在骑士街圣保罗教堂附近的学堂中讲学,第一次提出了关于血液循环的理论。
(1)比较方法得出血液流动动力来自于心脏
哈维采用比较的方法,通过解剖动物来说明人体解剖学。他由表及里,由浅入深地描述了人体的皮肤、脂肪、表层肌肉、腹脏器官,并运用生动的比喻以加深听讲者的印象。在描述胸腔和胸部器官时,哈维以很大的篇幅,论述了心脏的结构,心脏的运动及心脏及静脉中瓣膜的功能。他明确指出:血液不断流动的动力,来源于心肌的收缩压。
(2)定量方法得出血液是循环的
哈维反复利用定量方法,这在他以前以及同代人的生命科学研究中是不多见的。他是通过一个简单的数学运算来最先形成血液循环这一概念的。哈维估计心脏每次跳动的排血量大约是两盎司,由于心脏每分钟跳动72次,所以用简单的乘法运算就可以得出结论:每小时大约有540磅血液从心脏排入主动脉。但是540磅远远超过了一个正常的整个体重,甚至更加远远地超过了血液本身的重量。因此哈维似乎明显地认识到了等量的血液往复不停地通过心脏。
(3)实验方法血液流动方向
哈维用兔子和蛇,反复做实验,他把它们解剖开之后,找出还在跳动的动脉血管,然后用镊子把它们夹住,观察血管的变化,他发现血管通往心脏的一头很快膨胀起来,而另一端就马上瘪下去了,这说明血是从心脏里向外流出来的,由此证明动脉里的血压在升高。
他又用同样的方法,找出了大的静脉血管,用镊子夹住,其结果正好与动脉血管相反,靠近心脏的那一段血管瘪了下去,而远离心脏的另一端鼓胀了起来,这说明静脉血管中的血是流向心脏的。
哈维在不同的动物解剖中发现了上述同样的结果,他终于得出了这样一个结论:血液由心脏这个“泵”压出来,从动脉血管流出来,流向身体各处,然后,再从静脉血管中流回去,回到心脏,这样完成了血液循环。
提出这一假说后,他花费了九年时间来做实验和仔细观察,掌握了血液循环的详细情况。
但是,由于条件所限,哈维无法证明动脉血是怎样进入静脉血管中的。他曾断言:动脉血管和静脉血管之间,一定会有某种肉眼见不到的起连接作用的血管,他没有找到这种“中介”的毛细血管,因为他没有使用显微镜。这一工作后来是由意大利医学家马尔切洛·马尔比基最后完成的。
2.在胚胎学方面的研究
哈维对胚胎学所做的研究虽然不如他对血液循环那么重要,但也不是没有意义。他是一位细心的观察家。他在1651年发表的著作《动物的生殖》标志着当代胚胎学研究的真正开始。哈维深受亚里士多德的影响,并同他一样反对先成学说──这种假说认为胚胎即使在其最早的阶段也与成年动物具有同样的总体结构,虽然前者的规模要比后者小得多。哈维正确地提出了胚胎的最终结构是逐渐发展形成的。
3.其他
在论述人的头部和大脑、神经构造及其功能时,哈维特别提到古人的论述。他指出,关于神经向身体各部器官传播大脑的指令这一传导功能,自西塞罗时就开始认识了,盖仑不是第一个认识到这一事实的人。
为了研究人体和动物体的生理功能,他解剖的各种动物超过80种。这说明哈维的成就来源于他对古今医学家经验的总结,也取决于自己勇敢的探索和积极的实践。他是一个一丝不苟的科学家,也是孜孜不倦的劳动者。哈维因为他的出色的心血系统的研究(以及他的动物生殖的研究),使得他成为与哥白尼、伽利力、牛顿等人齐名的科学革命的巨匠。他的《心血运动论》一书也像《天体运行论》、《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》、《自然哲学之数学原理》等著作一样,成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献。