二、实验医学
近代医学的主要特点是采用了从生产实践中分化出来的实验这种特殊的实践形式,所以近代医学也称为实验医学。实验医学的发展对医学的进步起着十分重要的作用。16—17世纪,医学的发展为实验医学奠定了坚实的基础。把医学建立在解剖学和生理学的基础上,成为近代医学革命的标志。
(一)人体解剖学
古希腊时期鲜有解剖学方面的记述,而古罗马时期的解剖学是以盖伦为代表的动物解剖。盖伦的解剖学思想对欧洲的医学教育有着深刻的影响。在中世纪的黑暗时期,解剖学一直信奉盖伦的教义而没有进步。中世纪后期,尽管社会有了一定的进步,但进行人体解剖的机会仍然稀少。文艺复兴时期,艺术家们对解剖学付出了极大的热忱,他们认为人体是最完美无瑕的创造物,仅知道人体外部的形体是不够的,还应知道人体内部包括肌肉、骨骼的形态以及人体内部的一切。为了使作品尽善尽美,许多艺术家转而研究解剖学。达·芬奇就是其中的代表人物。
维萨里(Andreas Vesalius)是著名医生,被誉为近代人体解剖学的创始人。他出生在比利时布鲁塞尔的一个医生家庭里,童年时就喜欢解剖小动物。1533年进入巴黎大学修读医学,后来转到意大利帕多瓦大学,获得医学博士学位,留校教授解剖学和外科学。维萨里发现,盖伦的解剖学是基于动物解剖而非人体解剖,这样的解剖学无法正确解释人体的构造。因而他发起对盖伦的批评,但却遭到同时代解剖学家的抨击。1543 年,维萨里在帕多瓦大学主持了一场公开的人体解剖,在其他外科医师的协助下,他将收集到的所有骨骼组成了一架骨骼系统,捐献给了巴塞尔大学。这是世界上最古老的解剖学标本,至今仍然保存在巴塞尔大学的解剖学博物馆。
1543年,维萨里出版了《人体之构造》。这是第一部完整的人体解剖学教科书,标志着实验医学的开始。《人体之构造》内容丰富,全书分为七卷,描述了骨骼、肌肉、脉管、神经,腹、胸内脏器官以及脑、脑垂体和眼睛,最后一章是动物的活体解剖指导外科手术。《人体之构造》的出版,冲击了神学观念和盖伦的陈腐之见,但维萨里却遭到保守势力的围攻迫害,不得不辞去意大利巴丢阿大学的教授职位,担任了西班牙皇帝的御医,后来赴耶路撒冷朝圣赎罪,在归途中遇难,死于一个孤岛,年仅50岁。但是,维萨里的革新思想留给了后人,他的学生们继续他的工作,又补充、纠正了人体解剖中的遗漏及错误,使解剖学更加完整和丰富。
(二)生理学
血液运动问题是生理学研究的突破口,它开始于对盖伦的“血液潮汐说”的怀疑。维萨里大胆地提出了与盖伦不同的关于心脏中隔的描述。他指出:“中隔像心脏的其他部分一样厚密而结实,因此,我看不出即便是最微小的颗粒怎么能从右心室通过而转送到左心室来。”1553年,西班牙医生塞尔维特(Michael Servetus)发表了《基督教之复兴》。在这本书中,他提出了肺循环的概念,即心脏中隔上没有盖伦所说的微孔,血液从右心室经肺脏返回心脏。可以说,塞尔维特是血液循环思想的先驱。1559年,科伦布(Realdus Columbus)发表了《论解剖学》,详细阐述了肺循环。1603年,意大利解剖学家法布里修斯(Hieronymus Fabricius)发表了《论静脉瓣》,详细描述了静脉瓣膜的结构、位置和分布,认识到静脉瓣膜的功能是防止血液倒流。
威廉·哈维(William Harvey),是英国著名的生理学家和医生,他发现了血液循环规律,奠定了近代生理学的基础。哈维曾在英国剑桥大学获得文学学士学位,后又到意大利巴丢阿大学跟随法布里修斯学习医学。1602年获得医学博士学位。曾任伦敦解剖学校教授、伦敦皇家学会会员、皇帝的御医。哈维在法布里修斯的启发下,引用法布里修斯的静脉瓣图,通过多年的动物和人体实验,对血液流量进行计算,论证了人体每小时搏出的血量远远大于体内所储存的血量。实验的结果使盖伦的“血液潮汐说”不攻自破。哈维的发现,使医学在维萨里解剖学的基础上又向前迈进了一大步。(https://www.daowen.com)
1628年,哈维出版了《心血运动论》一书,提出血液循环论。他指出,无论从理论及实验都已证明血液因心室的动力流经肺脏,心脏将血输送到身体各部,继之从肌肉中的小孔渗入静脉,先自小静脉汇到大静脉,最后流到心房。他认为,生物体内的血液是循环地推动而且不息地运动的,心脏以其搏动造成动作和功用,推动血液循环是心脏运动及收缩的唯一目的。哈维的发现遭到当时保守势力的攻击,直到17世纪末才为医学界认可,认为哈维提出的“心血运动论”对医学发展的意义就如指南针对航海那样重要。恩格斯评价说:“由于哈维发现血液循环,而把生理学确立为一门科学。”
(三)显微镜
1590年,荷兰眼镜商H. 简森(Hans Jansen)观察其子Z. 简森(Zacharias Jansen)玩弄透镜,当其偶然将两块透镜重叠在一定距离时,可见非常清晰的景象,他们很惊异,于是,老简森在一根直径1英寸(1英寸=2.54cm)、长1英尺半(1英尺=30.48cm)的铜管两端分别装上一块凹透镜和一块凸透镜,制造了第一台原始的复式显微镜,放大倍数8~12倍。1609年,伽利略也进行了研制,并于1610年制成了放大70倍的显微镜。另一荷兰人德雷布尔(C.Drebbel),约在同时期制成了一架更好的显微镜,并使其传播开来。
意大利人马尔皮基(Marcello Malpighi),最先把显微镜用于生物的组织结构的观察,是组织学、胚胎学的先驱。马尔皮基兴趣广泛,尤其对显微镜技术的研究使他付出了一生的大部分精力。其最重要的研究成果是发现了毛细血管、肺和肾的细微结构及大脑皮层结构。他在蛙的肠系膜上发现血液并不像哈维所说的,从它自己的管道出漏出来进入空隙中,而是通过毛细血管从动脉进入静脉。这一发现补充了哈维的血液循环学说,使血液循环理论更加完整化。他还发现蛙的肺呈网状结构,均与支气管相通,在网状结构的薄壁上密布毛细血管网,空气与血液之间隔着一层薄膜等。马尔皮基还对脾、肾、淋巴结的结构作了详细的观察,并写成《论内脏结构》一书。
英国科学家虎克(Robert Hooke),是科学实验仪器的发明家和制造家,对显微镜的改进是他工作的一部分。他注意到在物体与透镜之间注入液体可以提高物象的清晰度。1665年,他发表《显微镜学》,其中叙述了在研究软木时,他观察到一种中空的小室结构,并称其为“细胞”。但是,他对细胞的观察仅限于细胞膜,他把细胞结构看作是一些空间、小孔或小方格,认为组织是由这些小孔聚合而成的。
荷兰人列文虎克(Antony Van Leeuwenhock),是17世纪最伟大的业余科学家和显微镜制造者。他对显微镜的爱好到了疯狂的地步,他的显微镜能放大270倍。他把观察到的细菌描绘下来,分为球型、杆状、螺旋状三种。他证实了马尔皮基关于毛细血管的发现,描述了鱼、蛙的椭圆形红细胞,以及人和其他哺乳动物的圆形红细胞。
显微镜发明于16世纪末,直到20世纪30年代电子显微镜诞生以前,它一直是独一无二的观察微观世界的工具。400多年来,这个仪器给医学界以极大的帮助,揭开了生物界微观世界的秘密,使人们对生命现象的认识接近于真实,为临床诊断学、治疗学提供了依据。