贝尔纳与内环境的提出

张铭

贝尔纳（Claude Bernard，1813-1878）法国生理学家，“内环境”概念的提出者。他认为生命有机体（主要指多细胞动物）有两个环境：一个是体外环境（外界环境），一个是体内环境（内环境）。细胞周围的体液（血液、淋巴液和组织液等）为细胞提供了一个较为恒定和适宜的生活环境，使细胞不与外界环境直接发生联系，而是处于一个相对稳定的内环境之中。在此基础上美国生理学家坎农（Walter Bradford Cannon，1871-1945）提出了“稳态”的概念，认为内环境就是细胞外液，细胞外液处于一个动态平衡。美国数学家维纳提出稳态是通过负反馈调节而维持其动态平衡的。从此，负反馈成为生理调节和调节控制的核心环节，并逐渐由生理学扩展到生命科学的众多领域，成为我们分析生物学问题的重要方法之一。

少年时代的贝尔纳非常喜欢文学和戏剧，渴望成为一个剧作家，刚满20岁的贝尔纳就写了一部悲剧，但他得到的忠告是学医。自此，贝尔纳走上了医学之路。1834年贝尔纳进入巴黎法兰西学院医学院学习，1839年在实习期间进入法兰西学院生理学教授和生理实验室主任马让迪（Francei s Magendie，1783-1855）的实验室，1847年成为马让迪的正式助手。1852年马让迪退休后，他接替马让迪成为法兰西学院生理学教授和生理实验室主任。

马让迪是当时世界上最著名的生理学家之一，发现了许多重要的生理现象。贝尔纳不仅在马让迪处学习了用活体解剖进行生理学研究的方法，而且在研究思想和认识论上也受到马让迪的影响。贝尔纳在生理学新概念和新思想的创立、生理机制的研究和实验技术的创新等许多方面都超过了他的老师，成为现代生理学的奠基人之一。他生理学上的主要贡献有：发现胰腺的消化作用、发现肝脏有生成糖元的功能、发现血管舒缩的神经控制、发现一氧化碳和美洲箭毒的毒理作用等，这些发现对以后相关的生理学、生物化学、毒理学和病理学研究开辟了道路。

贝尔纳最伟大的贡献是提出了“内环境”的概念。1857年，贝尔纳在《有机体体液的生理特征和病理变化》的讲座中正式提出生物“澳诨肪”潮的概念，认为生物体内的组织实际上并不直接接受外界环境的作用，而是处于一种内环境之中，这一内环境主要由体内循环的体液组成。1865年，贝尔纳的《实验医学研究导论》（An Introductjon to the Study of Exper imental Medici ne）出版，在导论中他对内环境和内环境的恒定进行了解释和论述。他认为对于高等动物的实验，至少要考虑两种环境：外围环境或体外环境、内部环境或体内环境。生物越高级，构造越复杂，细胞越精细，它需要的体内环境也越完善。一切体内流动的液体，血液和各种体液真正构成体内环境。一切生物的体内环境原是生物机体的产物，它与体外环境保持必须的交换与平衡：随着生物的进化，体内环境逐渐趋向特殊化，逐渐与体外环境隔离。高等动物的生理现象在完善的而具有特定理化特性的有机体的内环境中运行。

“内环境”概念的提出不仅有助于生理学摆脱活力论和机械论的思潮，而且发现了当时盛行的还原论的问题和不足，使我们能够从整体上理解和认识生命有机体。遗憾的是“内环境”概念在当时并未得到应有的重视。美国生理学家亨德森（Lawrence Joseph Henderson，1878-1942）从1904年开始研究血液的酸碱平衡问题，发现血液中包含多种缓冲体系。亨德森在研究中认识到贝尔纳关于内环境概念的重要性，使贝尔纳有关内环境的理论和思想在美国得以传播。亨德森在哈佛大学的同事坎衣进一步发展了贝尔纳的内环境理论，提出“稳态”的概念，认为稳态是机体内环境中的各种理化因素的动态平衡。1929年，坎农在《生理学评论》（Physiological Revj ews）上发表了《生理稳态的组织》（Organization for physiplogical homeostasis），对稳态的概念进行了详尽的论述。1932年，坎衣出版了一本面向普通读者解释稳态的著作《身体的智慧》（The wisdom of the Body），这本书成为生理学的经典著作之一。1935年，坎农还来到中国，在北京协和医学院进行了为期半年的讲学。1948年，美国数学家维纳（Norbert wiener，1894-1964）在《控制论（或关于在动物和机器中的通讯和控制的科学）》（CybernetIcs or Centrel and Communication in the Animal and the Machine）中提出反馈的概念，认为维持稳态的生理机能的调节控制是由负反馈（Negative Feedback）系统实现的，通过负反馈调节而维持生理机能的动态平衡。自此，内环境和稳态成为整个生理学的核心概念。

1878年2月10日，贝尔纳卒于巴黎。法国为贝尔纳举行了国葬，这是法国历史上第一次为一位科学家举行国葬著名法国作家福楼拜（Gustave FIaubert，1821-1880）记录了这次国葬。令人回味的是福楼拜的父亲是一位著名的医生，而他成为了一位伟大的作家，想成为作家的贝尔纳却成为一位伟大的生理学家和医生，被誉为实验医学之父。endprint