淺析哈維的科學(xué)思想

賈沐恬 楊鑫 劉震

摘要：世人都知道血液循環(huán)理論是威廉?哈維發(fā)現(xiàn)的，但其中不為人知的是，血液循環(huán)理論的發(fā)展并不是一蹴而就的，他不止經(jīng)歷了歷史的洗禮，還經(jīng)受了科學(xué)的檢驗(yàn)、批判和完善。本文通過介紹威廉?哈維的生活背景和血液循環(huán)理論的發(fā)展過程，進(jìn)而分析了血液循環(huán)理論對(duì)后世的影響以及他的局限性，并從中探究其蘊(yùn)含的科學(xué)思想。

關(guān)鍵詞：血液循環(huán)理論 發(fā)現(xiàn)過程 影響及局限 科學(xué)思想

中圖分類號(hào)：R331? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1009-5349（2019）03-0222-02

血液的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在人體生理學(xué)中占很重要的地位。血液遍布人的全身，是在心臟和血管腔內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的一種組織，有運(yùn)輸、調(diào)節(jié)人體溫度、防御、調(diào)節(jié)人體滲透壓和酸堿平衡四個(gè)功能。是維持人體機(jī)能正常運(yùn)行的關(guān)鍵。所以研究血液對(duì)人們探究人體、發(fā)展醫(yī)學(xué)具有重要意義。在血液循環(huán)理論的發(fā)現(xiàn)過程中，也蘊(yùn)含了很多可研究的科學(xué)思想。

一、威廉?哈維的生活背景

英國著名的生理學(xué)家威廉·哈維于1578年出生在英國肯特郡?？怂雇ㄦ?zhèn)，他在1597年取得劍橋的醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位。之后他到了當(dāng)時(shí)最著名的帕多瓦大學(xué)留學(xué)。在這里哈維從伽利略的“實(shí)驗(yàn)——數(shù)學(xué)方法和力學(xué)自然觀”中得到啟發(fā)，他明白了無論是教解剖學(xué)還是學(xué)解剖學(xué)，都應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為根據(jù)，而不是以書籍為根據(jù)。之后在1602年，哈維開始行醫(yī)，并在做醫(yī)生的同時(shí)開始心血管系統(tǒng)的解剖觀察和研究。[1]直到1628年哈維發(fā)表了《動(dòng)物心血管運(yùn)動(dòng)的解剖研究》一書，確立了血液循環(huán)說，為近代生理學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

二、血液循環(huán)理論發(fā)現(xiàn)的過程

探究血液循環(huán)理論的發(fā)展主要應(yīng)該從蓋侖說起。蓋侖是古羅馬時(shí)期的醫(yī)師、哲學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)了機(jī)體的解剖結(jié)構(gòu)和器官生理學(xué)的概念，他認(rèn)為研究和治療疾病應(yīng)以解剖學(xué)和生理學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)。蓋侖的學(xué)說在2到16世紀(jì)中一直保持權(quán)威地位，很大程度上是因?yàn)樯w倫將全身的體液分成三種類型，分別與靜脈、動(dòng)脈和神經(jīng)有關(guān)，這恰好與后來的基督教教義中的“三位一體”說，即圣父、圣子、圣靈三位一體相吻合。同時(shí)蓋侖還認(rèn)為，人體的主要器官有三個(gè)，分別是肝臟、心臟、大腦。他將肝臟看成一個(gè)重要的造血器官，肝臟將人攝入的食物轉(zhuǎn)化為血液通過靜脈流經(jīng)人的全身，為全身提供營養(yǎng)。蓋侖還認(rèn)為心臟的右邊是靜脈系統(tǒng)的主要分支，經(jīng)過右心室的血液大部分回到靜脈中，而小部分血液通過心室之間的小孔進(jìn)入左心室，在這里，靜脈血與肺動(dòng)脈從外界帶來的元?dú)庀嘤?，兩者混合，產(chǎn)生了鮮紅的動(dòng)脈血和富有活力的靈氣。再通過動(dòng)脈系統(tǒng)分布全身。[2]

蓋侖的這一觀點(diǎn)一直流傳到16世紀(jì)，直到比利時(shí)醫(yī)生安德列·維薩留斯《人體結(jié)構(gòu)》一書于1543年出版，書中系統(tǒng)介紹了維薩留斯多年解剖實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。維薩留斯和蓋侖兩者最大的不同就是維薩留斯解剖的是人體，而蓋倫解剖的都是動(dòng)物的尸體。進(jìn)而維薩留斯對(duì)蓋侖“三位一體”的理論提出了質(zhì)疑。維薩留斯發(fā)現(xiàn)蓋侖所說的左右心室相通這一觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，但在當(dāng)時(shí)維薩留斯并沒有意識(shí)到全身的血液是循環(huán)的，他只是否定了蓋侖對(duì)血液運(yùn)動(dòng)中錯(cuò)誤的看法。雖然維薩留斯并沒有繼續(xù)對(duì)血液運(yùn)動(dòng)做研究，但和他一起做解剖研究的同學(xué)賽爾維特繼續(xù)了血液運(yùn)動(dòng)的研究，并發(fā)現(xiàn)了血液的肺循環(huán)。賽爾維特通過解剖確定心臟中隔上并沒有小孔，他提出了關(guān)于血液由右心室經(jīng)過肺動(dòng)脈分支血管，在肺內(nèi)經(jīng)過肺靜脈分支血管，流入左心房的看法，并且預(yù)見了血液按心肺循環(huán)流動(dòng)的生理意義。由于當(dāng)時(shí)條件的限制，賽爾維特并沒有提出有系統(tǒng)的循環(huán)這個(gè)概念。

接下來再為血液循環(huán)理論奠定基礎(chǔ)的是威廉·哈維的老師法布里修斯。法布里修斯在1603年發(fā)布了《論靜脈瓣膜》，他描述了靜脈內(nèi)壁上的小瓣膜永遠(yuǎn)是向著心臟打開反方向關(guān)閉。雖然法布里修斯發(fā)現(xiàn)了瓣膜的存在，但他解釋瓣膜的存在只是為了防止血液向手腳聚積，并沒有對(duì)前人的理論進(jìn)行質(zhì)疑，也沒有對(duì)新的現(xiàn)象進(jìn)行新的思考。

最后總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的是英國醫(yī)學(xué)家威廉·哈維。他首先對(duì)心臟的功能結(jié)構(gòu)做了研究，他發(fā)現(xiàn)心臟其實(shí)分為兩個(gè)心房和兩個(gè)心室，大動(dòng)脈和左心室相連，靜脈與右心房相連，肺靜脈和肺動(dòng)脈又將右心室和左心房相通，形成小循環(huán)。同時(shí)哈維還發(fā)現(xiàn)了動(dòng)脈有收縮擴(kuò)張的能力，靜脈只有讓血液一個(gè)方向進(jìn)入心臟的功能。他猜想血液只能在人體中順應(yīng)一個(gè)方向流動(dòng)，為了證明自己的觀點(diǎn)他做了實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)表明人體的血液只能單向運(yùn)動(dòng)，這證明了蓋侖血液雙向流動(dòng)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。為了進(jìn)一步驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，哈維用了定量的計(jì)算方法。他通過解剖約算出左心室大約能包含28克的血，脈搏每分鐘跳72次，這樣計(jì)算，每小時(shí)左心室進(jìn)入的血液大約是244.94千克，這些血液大約是三個(gè)成年人的體重，這是絕對(duì)不可能的。[3]所以這種現(xiàn)象的唯一解釋就是血液是一直在循環(huán)的，這一實(shí)驗(yàn)徹底否定了蓋侖理論。哈維還通過其他更多的事實(shí)來驗(yàn)證循環(huán)學(xué)說，他舉例道，在狂犬病的病癥中，即使被狂犬咬過的傷口愈合了，但是發(fā)燒以及其他更嚴(yán)重的癥狀依然存在。顯然，這就是因?yàn)槟骋徊糠质艿礁腥竞螅≡苫亓鞯难簬氲叫呐K，再通過循環(huán)而感染全身。1661年（哈維去世4年以后），意大利科學(xué)家馬爾比基將伽利略發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)一步改造成了顯微鏡，證明了毛細(xì)血管的存在，這也進(jìn)一步證實(shí)了哈維的血液循環(huán)理論。所以這種現(xiàn)象的唯一解釋就是血液是一直在循環(huán)的，這一實(shí)驗(yàn)徹底否定了蓋侖理論。

三、血液循環(huán)理論的影響及局限

哈維在提出血液循環(huán)理論時(shí)首創(chuàng)的方法、思路（如：定量、實(shí)驗(yàn)的方法、機(jī)械論的類比思路）不僅使他自己成功地解決了血液循環(huán)的問題，這些方法還為之后生理學(xué)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。哈維的血液循環(huán)理論是16世紀(jì)科學(xué)革命的重要組成部分，而他在1628年發(fā)表的《心血運(yùn)動(dòng)論》不僅推動(dòng)了生理學(xué)的發(fā)展，還將物理學(xué)和化學(xué)引入生物學(xué)中，開辟了生物學(xué)研究的新方向。在當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景下，醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科之間都是有著密切的聯(lián)系的，一個(gè)新思想新理論的出現(xiàn)往往會(huì)帶動(dòng)一個(gè)新觀念的出現(xiàn)，血液循環(huán)理論使人們對(duì)血液與靈魂的關(guān)系有了新的認(rèn)知，引發(fā)了人們新的觀念，沖擊了宗教思想對(duì)人的禁錮。[4]所以哈維《心血運(yùn)動(dòng)論》與《天體運(yùn)行論》《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大體系的對(duì)話》等著作一樣，成為科學(xué)史上的重要文獻(xiàn)。

盡管哈維的血液循環(huán)理論在生理學(xué)上占有極大的地位，但他也存在一定的局限性。雖然哈維將心臟確定為血液循環(huán)的動(dòng)力，但他同時(shí)錯(cuò)將心臟看作生命的起點(diǎn)，他認(rèn)為血液循環(huán)的過程就是生命重新獲得活力的過程。并且哈維否認(rèn)了血液流經(jīng)肺脈而獲得活力這個(gè)觀點(diǎn)，這一點(diǎn)上他也是錯(cuò)誤的。哈維也僅僅是發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)這一現(xiàn)象，他并沒有真正探索到血液循環(huán)的作用。

四、血液循環(huán)理論的方法論特征

以血液循環(huán)理論的發(fā)現(xiàn)過程為例，我想從以下三個(gè)方面探究蘊(yùn)含的科學(xué)思想：

（一）懷疑批判，發(fā)現(xiàn)問題

哈維能夠大膽提出血液循環(huán)理論，很大一部分是從他的老師法布里修斯身上得到的靈感。靜脈瓣膜是法布里修斯發(fā)現(xiàn)的，但由于他是蓋侖堅(jiān)定的擁護(hù)者，他沒有對(duì)蓋侖的觀點(diǎn)產(chǎn)生一絲一毫的懷疑，并且認(rèn)為蓋侖的學(xué)說就是真理。他按照蓋侖的理論解釋自己的發(fā)現(xiàn)，否認(rèn)血液循環(huán)理論。而哈維抓住了這個(gè)疑點(diǎn)，對(duì)蓋侖的學(xué)說發(fā)起了質(zhì)疑，最終他成功地發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)理論。在科學(xué)研究中，我們常常也會(huì)犯一樣的錯(cuò)誤，相信前人的理論是絕對(duì)正確的，就算自己發(fā)現(xiàn)了問題，產(chǎn)生了疑問，也會(huì)很快忘掉或者說是忽略掉。但我們應(yīng)該了解，問題都是具有普遍性的，沒有一個(gè)觀念是永恒不變的，我們所說的真理只是特指在某一時(shí)段下的。隨著人們對(duì)事物的認(rèn)知和知識(shí)的不斷積累，當(dāng)時(shí)的真理也會(huì)出現(xiàn)弊端，我們永遠(yuǎn)不會(huì)真正地尋找到絕對(duì)真理，我們只能逐漸靠近絕對(duì)真理。所以我們應(yīng)該培養(yǎng)自己的懷疑批判精神，發(fā)現(xiàn)問題敢于質(zhì)疑，敢于交流，應(yīng)勇于向?qū)W術(shù)權(quán)威提出合理的質(zhì)疑，而不是自己發(fā)現(xiàn)問題后否定自己，自己扼殺問題的種子。

（二）基于實(shí)踐，驗(yàn)證猜想

在16世紀(jì)初期，蓋侖的解剖觀念還在統(tǒng)治著生理學(xué)界，人們將蓋侖的理論奉為權(quán)威，在學(xué)校，老師們給學(xué)生上課也是手里拿著蓋侖的著作，照本宣科地為學(xué)生講授知識(shí)，而并沒有親手為學(xué)生們做解剖的試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)沒有人想過蓋侖在做解剖研究的時(shí)候，也只是對(duì)動(dòng)物進(jìn)行解剖并沒有解剖過人體，他對(duì)人體結(jié)構(gòu)的描述并不十分準(zhǔn)確。一直到維薩留斯和賽爾維特開始，他們對(duì)蓋侖的理論發(fā)出了質(zhì)疑，為了驗(yàn)證自己的猜想，他們冒死從刑場偷回了犯人的尸體，并對(duì)尸體進(jìn)行解剖，通過觀察人體解剖后的現(xiàn)象，研究人體真正的構(gòu)造，并通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)了蓋侖學(xué)說中的錯(cuò)誤。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，真理具有反復(fù)性。一個(gè)理論的提出，只有經(jīng)歷了無數(shù)人無數(shù)次實(shí)踐后，才能證明這個(gè)理論是正確的。在實(shí)踐過程中，哪怕只有一次與提出的理論不相符，我們都應(yīng)該思考是否其中存在問題，并帶著自己的問題繼續(xù)實(shí)踐，在實(shí)踐中證實(shí)自己的猜想。

（三）反向?qū)嶒?yàn)，論證觀點(diǎn)

哈維在發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)理論后，為了進(jìn)一步證實(shí)自己是正確的而蓋侖是錯(cuò)誤的，他采用了定量計(jì)算法，我認(rèn)為這是一種反向的實(shí)驗(yàn)方法，他是按照蓋侖的理論來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)假設(shè)的，如果這個(gè)實(shí)驗(yàn)不成立，那么他就能證明蓋侖的這一方面理論是錯(cuò)誤的。哈維的定量計(jì)算法算出了人體一小時(shí)產(chǎn)生的血液是人體重量的三倍，而這個(gè)數(shù)據(jù)是絕對(duì)不可能成立的，所以論證了蓋侖是錯(cuò)誤的，同時(shí)也證明了血液是不斷循環(huán)的。

五、結(jié)語

科學(xué)史上的每一次突破不是說徹底解決一個(gè)問題，而是表現(xiàn)為將一些問題轉(zhuǎn)化為用科學(xué)的辦法來回答的形式，進(jìn)而成為一個(gè)新的問題。哈維血液循環(huán)理論的發(fā)現(xiàn)就是這樣的，在他之前，世人都堅(jiān)信蓋侖的學(xué)說，沒有人對(duì)蓋侖學(xué)說提出質(zhì)疑，但哈維卻大膽地提出了疑惑，并用自己的方法證實(shí)了自己猜想，推翻了蓋侖在生理學(xué)中的權(quán)威地位，帶領(lǐng)生理學(xué)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。在科學(xué)技術(shù)史中，類似于哈維的這種科學(xué)家案例還有很多，我們必須牢記，科學(xué)不是永恒的，科學(xué)的發(fā)展是不斷向前的?？茖W(xué)不斷前進(jìn)不斷進(jìn)步的重要途徑就是實(shí)踐的驗(yàn)證。只有在實(shí)踐中才能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，再通過實(shí)踐驗(yàn)證新的科學(xué)，由此循環(huán)往復(fù)，不斷向前。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳國盛.科學(xué)的歷程[M]，北京：北京大學(xué)出版社，2002：227.

[2]劉虹.重讀蓋侖——蓋侖醫(yī)學(xué)思想述評(píng)[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)（A），2016，37（4）：87-91.

[3]張春美.略論哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的方法論特點(diǎn)[J].自然辯證法研究，1994（11）：30-33.

[4]李勇.論血液循環(huán)理論的社會(huì)意義[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2016，30（6）：82-87+93.

責(zé)任編輯：劉健