科學(xué)思想史第4章

第四章1本章目錄從維薩里到哈維2科學(xué)組織與科學(xué)團(tuán)體4哥白尼革命31科學(xué)儀器制造技術(shù)33世界科技中心的轉(zhuǎn)移352第二節(jié)

從維薩留斯到哈維3認(rèn)識(shí)人體的結(jié)構(gòu)哥白尼日心說(shuō)推進(jìn)了我們對(duì)太陽(yáng)系的認(rèn)識(shí)，而維薩留斯和哈維那么推進(jìn)了人類對(duì)自身的認(rèn)識(shí)。41500152515501575160016251650哥白尼維薩留斯布魯諾開(kāi)普勒伽利略牛頓塞爾維特法布里修斯哈維天文學(xué)醫(yī)學(xué)5

安德烈．維薩里

維薩里在青年時(shí)代曾求學(xué)于法國(guó)巴黎大學(xué)。當(dāng)時(shí)在巴黎大學(xué)的講堂上，教授們還是因循守舊、津津有味地講述著蓋侖的“解剖學(xué)〞教材。教學(xué)過(guò)程中，雖然也配合一些實(shí)驗(yàn)課，但是實(shí)驗(yàn)課都是由雇傭的外科手或劊子手擔(dān)任的。解剖的材料只是狗或猴子等動(dòng)物尸體。再加上教授們的講課與實(shí)驗(yàn)毫無(wú)聯(lián)系，又不準(zhǔn)學(xué)生們親自動(dòng)手操作，所以講課的實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重脫節(jié)，而且錯(cuò)誤百出。

〔1514－1564〕比利時(shí)醫(yī)生、偉大的生物學(xué)家、近代人體解剖學(xué)的創(chuàng)始人。67

安德烈．維薩里

年輕的維薩里面對(duì)這種現(xiàn)象極為不滿。由于他勤奮好學(xué)，在自學(xué)過(guò)程中掌握了一定的解剖學(xué)知識(shí)，所以他曾一針見(jiàn)血地指出蓋侖解剖學(xué)中的錯(cuò)誤和教學(xué)過(guò)程中的弊病，并決心改變這種現(xiàn)象。他挺身而出，親自動(dòng)手做解剖實(shí)驗(yàn)。〔1514－1564〕比利時(shí)醫(yī)生、偉大的生物學(xué)家、近代人體解剖學(xué)的創(chuàng)始人。8為了揭開(kāi)人體構(gòu)造的奧秘，維薩里常到郊外無(wú)主墳地盜取殘骨或罪犯的遺尸?；貋?lái)后，又在微弱的燭光下偷偷地徹夜觀察研究，直到弄明白為止。后來(lái)，他在威尼斯帕都瓦大學(xué)任教，并獲得博士學(xué)位。任教期間，維薩里繼續(xù)利用講課的時(shí)機(jī)進(jìn)行尸體解剖，并進(jìn)行活體解剖教學(xué)，吸引了大批的學(xué)生。

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業(yè)余時(shí)間，經(jīng)過(guò)五年的努力，1543年，也就是哥白尼出版?天球運(yùn)行論?的這一年，年僅28歲的維薩里寫(xiě)出了一部按骨骼、肌腱、神經(jīng)等幾大系統(tǒng)描述的700多頁(yè)的巨著?人體結(jié)構(gòu)?。在這部偉大的著作中，以大量、豐富的解剖實(shí)踐資料，對(duì)人體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精確的描述?？梢哉f(shuō)，?人體結(jié)構(gòu)?一書(shū)是科學(xué)的解剖學(xué)建立的重要標(biāo)志。

10該書(shū)分為七卷，依次論述骨骸系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)臟系統(tǒng)、腦感覺(jué)器官。最后有兩個(gè)附錄，介紹活體解剖的方法。書(shū)中繼承了蓋侖和亞里士多德的許多觀點(diǎn)，但也提出了許多不同的看法。正如維薩留斯自己在該書(shū)序言里所說(shuō)：“我在這里并不是無(wú)故挑剔蓋侖的缺點(diǎn)，相反地，我肯定蓋侖是一位大解剖學(xué)家。他解剖過(guò)很多動(dòng)物，但限于條件，就是沒(méi)有解剖過(guò)人體，以致造成許多錯(cuò)誤。〞1112131415161718教會(huì)的迫害但是，維薩里這種勇于實(shí)踐、尋求真理的精神和他這本書(shū)的發(fā)表引起了當(dāng)時(shí)的解剖學(xué)家和醫(yī)生們的震驚。維薩里在書(shū)中說(shuō)：人的股骨是直的，而不是像狗的那樣是彎的，直接動(dòng)搖了被教會(huì)奉為神圣的蓋侖醫(yī)學(xué)體系。于是，在教會(huì)的迫害下，維薩里不得不在?人體結(jié)構(gòu)?一書(shū)出版的第二年，也就是在1544年，憤然離開(kāi)帕都瓦。

19教會(huì)的迫害

盡管如此，教會(huì)的魔爪仍不肯放過(guò)他，判了維薩里死罪。由于國(guó)王出面干預(yù)，才免于死罪，改判往耶路撒冷朝圣，了結(jié)了此案。但在歸航途中，航船遇險(xiǎn)，年僅50歲的維薩里不幸身亡。人體解剖學(xué)的創(chuàng)始人安德烈．維薩里就這樣悲慘地結(jié)束了科學(xué)家偉大的一生。

20血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)：塞爾維特、

法布里修斯和哈維在人體生理學(xué)中，血液的運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有重要的地位。因?yàn)檠贺灤┤恚锹?lián)系身體各局部的渠道，所以，對(duì)它的正確認(rèn)識(shí)有助于進(jìn)一步了解人體的其他機(jī)能。蓋侖的血液運(yùn)動(dòng)理論概括起來(lái)就是：肝臟——靜脈系統(tǒng)的潮汐運(yùn)動(dòng)與動(dòng)脈系統(tǒng)——人體的單向吸收。這兩大運(yùn)動(dòng)之間通過(guò)右心室與左心室之間互通的隔膜相聯(lián)系。211500152515501575160016251650哥白尼維薩留斯布魯諾開(kāi)普勒伽利略牛頓塞爾維特法布里修斯哈維天文學(xué)醫(yī)學(xué)22塞爾維特〔1511-1553〕維薩留斯在自己的解剖實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蓋侖關(guān)于左心室與右心室相通的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，但他沒(méi)有猜測(cè)到全身的血液是循環(huán)的。他在巴黎大學(xué)醫(yī)學(xué)院的同學(xué)塞爾維特朝發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)的道路上邁出了第一步。

23邁克爾·塞爾維特在巴黎大學(xué)認(rèn)識(shí)了維薩留斯，此后兩人成為至交。據(jù)說(shuō)，他曾與維薩留斯一道私下進(jìn)行過(guò)人體解剖研究。后來(lái)，維薩留斯被迫離開(kāi)了巴黎大學(xué)，但塞爾維特繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。這期間，他做出了一生中最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)即血液的肺循環(huán)。24塞爾維特發(fā)現(xiàn)：血液并不是通過(guò)心臟中的隔膜由右心室直接流入左心室．而是經(jīng)由肺動(dòng)脈進(jìn)入肺靜脈，與這里的空氣相混合后流入左心室。這一發(fā)現(xiàn)通常稱為小循環(huán)，是導(dǎo)向全身循環(huán)的重要一步。25261500152515501575160016251650哥白尼維薩留斯布魯諾開(kāi)普勒伽利略牛頓塞爾維特法布里修斯哈維天文學(xué)醫(yī)學(xué)27法布里修斯(1537—1619〕為發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)而邁出下一步的是法布里修斯(1537—1619)。他是意大利人，在帕多瓦大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，是法婁皮歐(1523—1562〕的學(xué)生，而后者曾經(jīng)是維薩留斯的學(xué)生，也是輸卵管的發(fā)現(xiàn)者。在出版于1603年的?論靜脈瓣膜?一書(shū)中，法布里修斯描述了靜脈內(nèi)壁上的小瓣膜。它的奇異之處在于永遠(yuǎn)朝著心臟的方向翻開(kāi)，而向相反的方向關(guān)閉。28法布里修斯(1537—1619〕法布里修斯雖然發(fā)現(xiàn)了這些瓣膜，但沒(méi)能認(rèn)識(shí)到它們的意義。他的學(xué)生哈維創(chuàng)立了血液循環(huán)理論，完成了自維薩留斯以來(lái)四代師生前仆后繼的工作。291500152515501575160016251650哥白尼維薩留斯布魯諾開(kāi)普勒伽利略牛頓塞爾維特法布里修斯哈維天文學(xué)醫(yī)學(xué)30哈維(1578—1657年)

哈維是英國(guó)生理學(xué)家、血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)者。他出生于一個(gè)富商家庭，1597年畢業(yè)于劍橋大學(xué)，后留學(xué)于意大利帕多瓦大學(xué)，獲醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。31323334化學(xué)：確立了化學(xué)元素的概念35第三節(jié)

在科學(xué)儀器制造方面

取得的進(jìn)步36顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的普遍使用16世紀(jì)末顯微鏡創(chuàng)造后，17世紀(jì)中葉人們已經(jīng)將它應(yīng)用到觀察細(xì)菌和微生物方面，從而促進(jìn)了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的開(kāi)展。3738顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的普遍使用39惠更斯造出了第一臺(tái)擺鐘多少世紀(jì)以來(lái)，時(shí)間測(cè)量始終是擺在人類面前的一個(gè)難題。直到伽利略發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性，人類的計(jì)時(shí)裝置諸如日晷、沙漏、漏壺(即水鐘)均不能原那么上保持精確。伽利略雖然認(rèn)識(shí)到可以利用擺的等時(shí)性制造時(shí)鐘，而且還設(shè)計(jì)了圖紙，但并未付諸實(shí)施。40惠更斯繼承了伽利略關(guān)于擺的研究。他發(fā)現(xiàn)，單擺只是近似等時(shí)，真正等時(shí)的擺動(dòng)軌跡不應(yīng)是一段圓弧而應(yīng)是一段擺弧。他創(chuàng)造性地讓?xiě)揖€在兩片擺線狀?yuàn)A板之間運(yùn)動(dòng)，這樣的擺動(dòng)就是一段擺弧。將這個(gè)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用于設(shè)計(jì)之中，惠更斯于1656年造出了人類歷史上第一架擺鐘，并將它獻(xiàn)給了荷蘭政府。這臺(tái)鐘的問(wèn)世標(biāo)志著人類進(jìn)入了一個(gè)新的計(jì)時(shí)時(shí)代。1657年，惠更斯取得了擺鐘的專利。1658年，出版?鐘表論?一書(shū)，對(duì)擺鐘的結(jié)構(gòu)作了說(shuō)明。4117世紀(jì)之后，機(jī)械鐘表工藝上的進(jìn)步被航海事業(yè)的大開(kāi)展極大地推動(dòng)。在大海上航行最需要知道船所在的地理位置即經(jīng)度和緯度。通過(guò)太陽(yáng)的視位置可以很容易地測(cè)定緯度，但經(jīng)度就不太容易。天文學(xué)家認(rèn)識(shí)到，經(jīng)度與當(dāng)?shù)貢r(shí)間有關(guān)，如果能夠比較不同地方的當(dāng)?shù)貢r(shí)間，就能知道它們之間的經(jīng)度差。地球自轉(zhuǎn)一圈是24小時(shí)，相當(dāng)于經(jīng)度變化360度，每小時(shí)相當(dāng)于15度。然而，假設(shè)想在航行中知道比方祖國(guó)的當(dāng)?shù)貢r(shí)間，就得攜帶在當(dāng)?shù)匦?zhǔn)過(guò)而又能在顛簸的航行中保持準(zhǔn)確的鐘。經(jīng)度問(wèn)題馬上歸結(jié)為可攜帶的準(zhǔn)確的時(shí)鐘問(wèn)題。42當(dāng)時(shí)的擺鐘都經(jīng)不住海上的搖晃．有人嘗試用發(fā)條做動(dòng)力。物理學(xué)家胡克意識(shí)到發(fā)條不僅可以做動(dòng)力，而且發(fā)條的彈性可以作為周期振動(dòng)的動(dòng)力。胡克只說(shuō)沒(méi)練，惠更斯倒是第一個(gè)制造出了靠發(fā)條驅(qū)動(dòng)的鐘表。

1761年，英國(guó)人約翰·哈里森制造出了高精度的航海時(shí)計(jì)，在9個(gè)星期的航行中，誤差只有5秒。而100年前惠更斯制造的鐘，最好的精度是每天差5分鐘。4344第四節(jié)

科學(xué)活動(dòng)的組織化與科研機(jī)構(gòu)的建立45最早的科學(xué)組織于17世紀(jì)初出現(xiàn)在意大利，如羅馬的林琴學(xué)院和佛羅倫薩的齊曼托學(xué)院。英國(guó)哲學(xué)家弗蘭西斯.培根在?新大西島?一書(shū)中描繪的高效率的科學(xué)組織的理想，由1662年皇家學(xué)會(huì)的成立得以實(shí)現(xiàn)。得到太陽(yáng)王路易十四支持的法蘭西科學(xué)院成立于1666年。4647伽利略去世后，他的兩個(gè)最著名的學(xué)生托里拆利和維維安尼發(fā)起了另一個(gè)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的團(tuán)體。1657年在佛羅倫薩成立了齊曼托(cimcnto，意為“實(shí)驗(yàn)〞)學(xué)院。最初有成員十多人。1657—1667年間，齊曼托學(xué)院的成員們一起進(jìn)行了許屢次物理學(xué)實(shí)驗(yàn)。1667年，由于贊助人不再提供贊助，齊曼托學(xué)院便又解散了。意大利學(xué)會(huì)的興衰是它科學(xué)事業(yè)興衰的標(biāo)志。齊曼托學(xué)院解散后，意大利科學(xué)逐步走向衰落，英國(guó)繼而成為科學(xué)開(kāi)展的先鋒。48英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的成立是在一批科學(xué)家的煽動(dòng)之下，由英王查理二世批準(zhǔn)于1662年建立的。皇家學(xué)會(huì)雖然有皇家許可證，但根本上是一個(gè)民間組織。它的經(jīng)費(fèi)主要來(lái)自會(huì)費(fèi)和富商贊助，王室并不提供津貼。不過(guò)皇家確實(shí)出資建立了一個(gè)重要的科研機(jī)構(gòu)，它就是格林威治天文臺(tái)。495051法國(guó)：巴黎科學(xué)院與英國(guó)一樣，法國(guó)的科學(xué)家和哲學(xué)家們起初也是自發(fā)聚會(huì)。國(guó)王路易十四的近臣