浅析哈维的科学思想

贾沐恬 杨鑫 刘震

摘要：世人都知道血液循环理论是威廉?哈维发现的，但其中不为人知的是，血液循環理论的发展并不是一蹴而就的，他不止经历了历史的洗礼，还经受了科学的检验、批判和完善。本文通过介绍威廉?哈维的生活背景和血液循环理论的发展过程，进而分析了血液循环理论对后世的影响以及他的局限性，并从中探究其蕴含的科学思想。

关键词：血液循环理论 发现过程 影响及局限 科学思想

中图分类号：R331  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2019）03-0222-02

血液的运动规律在人体生理学中占很重要的地位。血液遍布人的全身，是在心脏和血管腔内循环流动的一种组织，有运输、调节人体温度、防御、调节人体渗透压和酸碱平衡四个功能。是维持人体机能正常运行的关键。所以研究血液对人们探究人体、发展医学具有重要意义。在血液循环理论的发现过程中，也蕴含了很多可研究的科学思想。

一、威廉?哈维的生活背景

英国著名的生理学家威廉·哈维于1578年出生在英国肯特郡福克斯通镇，他在1597年取得剑桥的医学学士学位。之后他到了当时最著名的帕多瓦大学留学。在这里哈维从伽利略的“实验——数学方法和力学自然观”中得到启发，他明白了无论是教解剖学还是学解剖学，都应以实验为根据，而不是以书籍为根据。之后在1602年，哈维开始行医，并在做医生的同时开始心血管系统的解剖观察和研究。[1]直到1628年哈维发表了《动物心血管运动的解剖研究》一书，确立了血液循环说，为近代生理学的发展奠定了基础。

二、血液循环理论发现的过程

探究血液循环理论的发展主要应该从盖仑说起。盖仑是古罗马时期的医师、哲学家，他发现了机体的解剖结构和器官生理学的概念，他认为研究和治疗疾病应以解剖学和生理学知识为基础。盖仑的学说在2到16世纪中一直保持权威地位，很大程度上是因为盖伦将全身的体液分成三种类型，分别与静脉、动脉和神经有关，这恰好与后来的基督教教义中的“三位一体”说，即圣父、圣子、圣灵三位一体相吻合。同时盖仑还认为，人体的主要器官有三个，分别是肝脏、心脏、大脑。他将肝脏看成一个重要的造血器官，肝脏将人摄入的食物转化为血液通过静脉流经人的全身，为全身提供营养。盖仑还认为心脏的右边是静脉系统的主要分支，经过右心室的血液大部分回到静脉中，而小部分血液通过心室之间的小孔进入左心室，在这里，静脉血与肺动脉从外界带来的元气相遇，两者混合，产生了鲜红的动脉血和富有活力的灵气。再通过动脉系统分布全身。[2]

盖仑的这一观点一直流传到16世纪，直到比利时医生安德列·维萨留斯《人体结构》一书于1543年出版，书中系统介绍了维萨留斯多年解剖实验的结果。维萨留斯和盖仑两者最大的不同就是维萨留斯解剖的是人体，而盖伦解剖的都是动物的尸体。进而维萨留斯对盖仑“三位一体”的理论提出了质疑。维萨留斯发现盖仑所说的左右心室相通这一观点是错误的，但在当时维萨留斯并没有意识到全身的血液是循环的，他只是否定了盖仑对血液运动中错误的看法。虽然维萨留斯并没有继续对血液运动做研究，但和他一起做解剖研究的同学赛尔维特继续了血液运动的研究，并发现了血液的肺循环。赛尔维特通过解剖确定心脏中隔上并没有小孔，他提出了关于血液由右心室经过肺动脉分支血管，在肺内经过肺静脉分支血管，流入左心房的看法，并且预见了血液按心肺循环流动的生理意义。由于当时条件的限制，赛尔维特并没有提出有系统的循环这个概念。

接下来再为血液循环理论奠定基础的是威廉·哈维的老师法布里修斯。法布里修斯在1603年发布了《论静脉瓣膜》，他描述了静脉内壁上的小瓣膜永远是向着心脏打开反方向关闭。虽然法布里修斯发现了瓣膜的存在，但他解释瓣膜的存在只是为了防止血液向手脚聚积，并没有对前人的理论进行质疑，也没有对新的现象进行新的思考。

最后总结前人经验发现血液循环的是英国医学家威廉·哈维。他首先对心脏的功能结构做了研究，他发现心脏其实分为两个心房和两个心室，大动脉和左心室相连，静脉与右心房相连，肺静脉和肺动脉又将右心室和左心房相通，形成小循环。同时哈维还发现了动脉有收缩扩张的能力，静脉只有让血液一个方向进入心脏的功能。他猜想血液只能在人体中顺应一个方向流动，为了证明自己的观点他做了实验，通过实验表明人体的血液只能单向运动，这证明了盖仑血液双向流动的观点是错误的。为了进一步验证自己的观点，哈维用了定量的计算方法。他通过解剖约算出左心室大约能包含28克的血，脉搏每分钟跳72次，这样计算，每小时左心室进入的血液大约是244.94千克，这些血液大约是三个成年人的体重，这是绝对不可能的。[3]所以这种现象的唯一解释就是血液是一直在循环的，这一实验彻底否定了盖仑理论。哈维还通过其他更多的事实来验证循环学说，他举例道，在狂犬病的病症中，即使被狂犬咬过的伤口愈合了，但是发烧以及其他更严重的症状依然存在。显然，这就是因为某一部分受到感染后，病原由回流的血液带入到心脏，再通过循环而感染全身。1661年（哈维去世4年以后），意大利科学家马尔比基将伽利略发明的望远镜进一步改造成了显微镜，证明了毛细血管的存在，这也进一步证实了哈维的血液循环理论。所以这种现象的唯一解释就是血液是一直在循环的，这一实验彻底否定了盖仑理论。

三、血液循环理论的影响及局限

哈维在提出血液循环理论时首创的方法、思路（如：定量、实验的方法、机械论的类比思路）不仅使他自己成功地解决了血液循环的问题，这些方法还为之后生理学发展打下了基础。哈维的血液循环理论是16世纪科学革命的重要组成部分，而他在1628年发表的《心血运动论》不仅推动了生理学的发展，还将物理学和化学引入生物学中，开辟了生物学研究的新方向。在当时的社会背景下，医学、天文学、物理学等学科之间都是有着密切的联系的，一个新思想新理论的出现往往会带动一个新观念的出现，血液循环理论使人们对血液与灵魂的关系有了新的认知，引发了人们新的观念，冲击了宗教思想对人的禁锢。[4]所以哈维《心血运动论》与《天体运行论》《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》等著作一样，成为科学史上的重要文献。

尽管哈维的血液循环理论在生理学上占有极大的地位，但他也存在一定的局限性。虽然哈维将心脏确定为血液循环的动力，但他同时错将心脏看作生命的起点，他认为血液循环的过程就是生命重新获得活力的过程。并且哈维否认了血液流经肺脉而获得活力这个观点，这一点上他也是错误的。哈维也仅仅是发现了血液循环这一现象，他并没有真正探索到血液循环的作用。

四、血液循环理论的方法论特征

以血液循环理论的发现过程为例，我想从以下三个方面探究蕴含的科学思想：

（一）怀疑批判，发现问题

哈维能够大胆提出血液循环理论，很大一部分是从他的老师法布里修斯身上得到的灵感。静脉瓣膜是法布里修斯发现的，但由于他是盖仑坚定的拥护者，他没有对盖仑的观点产生一丝一毫的怀疑，并且认为盖仑的学说就是真理。他按照盖仑的理论解释自己的发现，否认血液循环理论。而哈维抓住了这个疑点，对盖仑的学说发起了质疑，最终他成功地发现了血液循环理论。在科学研究中，我们常常也会犯一样的错误，相信前人的理论是绝对正确的，就算自己发现了问题，产生了疑问，也会很快忘掉或者说是忽略掉。但我们应该了解，问题都是具有普遍性的，没有一个观念是永恒不变的，我们所说的真理只是特指在某一时段下的。随着人们对事物的认知和知识的不断积累，当时的真理也会出现弊端，我们永远不会真正地寻找到绝对真理，我们只能逐渐靠近绝对真理。所以我们应该培养自己的怀疑批判精神，发现问题敢于质疑，敢于交流，应勇于向学术权威提出合理的质疑，而不是自己发现问题后否定自己，自己扼杀问题的种子。

（二）基于实践，驗证猜想

在16世纪初期，盖仑的解剖观念还在统治着生理学界，人们将盖仑的理论奉为权威，在学校，老师们给学生上课也是手里拿着盖仑的著作，照本宣科地为学生讲授知识，而并没有亲手为学生们做解剖的试验。当时没有人想过盖仑在做解剖研究的时候，也只是对动物进行解剖并没有解剖过人体，他对人体结构的描述并不十分准确。一直到维萨留斯和赛尔维特开始，他们对盖仑的理论发出了质疑，为了验证自己的猜想，他们冒死从刑场偷回了犯人的尸体，并对尸体进行解剖，通过观察人体解剖后的现象，研究人体真正的构造，并通过对比发现了盖仑学说中的错误。实践是检验真理的唯一标准，真理具有反复性。一个理论的提出，只有经历了无数人无数次实践后，才能证明这个理论是正确的。在实践过程中，哪怕只有一次与提出的理论不相符，我们都应该思考是否其中存在问题，并带着自己的问题继续实践，在实践中证实自己的猜想。

（三）反向实验，论证观点

哈维在发现血液循环理论后，为了进一步证实自己是正确的而盖仑是错误的，他采用了定量计算法，我认为这是一种反向的实验方法，他是按照盖仑的理论来进行实验假设的，如果这个实验不成立，那么他就能证明盖仑的这一方面理论是错误的。哈维的定量计算法算出了人体一小时产生的血液是人体重量的三倍，而这个数据是绝对不可能成立的，所以论证了盖仑是错误的，同时也证明了血液是不断循环的。

五、结语

科学史上的每一次突破不是说彻底解决一个问题，而是表现为将一些问题转化为用科学的办法来回答的形式，进而成为一个新的问题。哈维血液循环理论的发现就是这样的，在他之前，世人都坚信盖仑的学说，没有人对盖仑学说提出质疑，但哈维却大胆地提出了疑惑，并用自己的方法证实了自己猜想，推翻了盖仑在生理学中的权威地位，带领生理学进入一个全新的时代。在科学技术史中，类似于哈维的这种科学家案例还有很多，我们必须牢记，科学不是永恒的，科学的发展是不断向前的。科学不断前进不断进步的重要途径就是实践的验证。只有在实践中才能发现问题，解决问题，再通过实践验证新的科学，由此循环往复，不断向前。

参考文献：

[1]吴国盛.科学的历程[M]，北京：北京大学出版社，2002：227.

[2]刘虹.重读盖仑——盖仑医学思想述评[J].医学与哲学（A），2016，37（4）：87-91.

[3]张春美.略论哈维发现血液循环的方法论特点[J].自然辩证法研究，1994（11）：30-33.

[4]李勇.论血液循环理论的社会意义[J].华中科技大学学报（社会科学版），2016，30（6）：82-87+93.

责任编辑：刘健