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第3章 生物学家的故事(3)

哈维并没有以偏概全,而是以严谨的科学态度继续进行他的实验。终于,哈维在不同的动物解剖中发现了上述同样的结果,他终于得出了这样一个结论:血液由心脏这个“泵”压出来,从动脉血管流出来,流向身体各处,然后,再从静脉血管中流回去,回到心脏,这样完成了血液循环。他把这一发现写成了《动物心脏和血液运动》一书,正式提出了关于血液循环的理论。

为了证明人的血液循环和动物是一样的,哈维还在人身上反复地实验。他选定的实验对象是一些比较瘦的人,因为瘦人更容易在身上找到血管。他把那些人手臂上的大静脉血管用绷带扎紧,结果发现靠近心脏的一段血管瘪下去,而另一端鼓了起来,他又扎住了动脉血管,发现远离心脏的那一端动脉不再跳动,而另一端很快鼓了起来,证明人与动物的血液循环是完全一样的。他信奉的至理名言是“无论是教解剖学或学解剖学的,都应当以实验为依据,而不应当以书籍为依据;都应当以自然为老师,而不应当以哲学为老师。”

哈维终于在医学上取得了巨大的成功,但他的理论因为和两位前辈的理论一样有悖于权威,所以,他也遭到当时学术界、医学界、宗教界权威人士的攻击。幸好,哈维当时是英国国王查理一世的御医,受到国王的宠幸,这才使他没有像前辈维萨里、塞尔维特那样付出生命的代价,在这一点上,哈维是幸运的。

直到哈维逝世以后的第四年,伽利略发明的望远镜被意大利马尔比基教授改制为显微镜用于医学上,人们观察到毛细血管的存在,才真正证实了哈维理论的正确性。哈维的血液循环理论被确认,标志着当时的科技在医学领域中的显著成就。

哈维的血液循环理论标志着新的生命科学的开始,属于发端于16世纪的科学革命的一个重要组成部分。

哈维在追求真理上是勇敢的,他具备作为一个科学家最可贵的品质,那就是为追求真理不怕困难和牺牲的精神。

列文虎克的显微镜

列文虎克是世界上首次发现微生物的科学家。在约三百年前那个年代,要看到如此微小的生物对于人们来说是一件很困难的事。幸好,列文虎克自制的显微镜帮了大忙。

列文虎克出生在荷兰代尔夫特市的一个酿酒工人家庭。父亲去世很早,在母亲的抚养下,他读了几年书便因为经济原因辍学了。16岁的年纪,列文虎克便外出谋生,过着漂泊苦难的生活。后来他终于返回家乡,才在代尔夫特市政厅当了一位看门人。由于看门工作比较轻松,时间宽裕,而且接触的人也很多,因而,在一个偶然的机会里,他从一位朋友那里得知,荷兰的最大城市阿姆斯特丹有许多眼镜店,除磨制镜片外,也磨制放大镜,并告诉他说:“用放大镜,可以把看不清的小东西放大,让你看得清清楚楚,奇妙极了。”

具有强烈好奇心的列文虎克,一直念念不忘这件事情,经常默默地想着这个新鲜有趣的问题,越想越有兴趣。“闲着也没事,我不妨也买一个放大镜来试试。”列文虎克终于抑制不住他的好奇心。可是,当他到眼镜店一问时,心却凉了,原来放大镜的价钱贵得吓人,他只好扫兴而归。列文虎克从眼镜店出来,恰好看到磨制镜片的人在使劲地磨着。他觉得磨制的方法并不神秘,只需要仔细和耐心就能磨好。“索性我也来磨磨看。”列文虎克抑制不住兴奋,想要自己动手。

从那时起,列文虎克充分利用自己的充裕时间,耐心地磨制起镜片来……由于列文虎克除荷兰文之外,对其他文字一窍不通。而一些科学技术的著作都以拉丁文为主,所以,列文虎克没法阅读这些参考资料,他只能自己摸索着前进。

列文虎克的辛苦没有白费,经过他的努力和摸索,终于磨制出了一个小小的透镜。由于透镜实在太小,他就又做了一个架子,把这块小小的透镜镶在上边,看东西就方便了。后来,经过反复琢磨和试验,他又在透镜的下边装了一块铜板,上面钻了一个小孔,以使光线从这里射进而反照出所观察的东西来。列文虎克终于制作完成了他的第一架显微镜,令列文虎克惊喜不已的是它的放大能力相当大,列文虎克不知道,它所制作的透镜的放大能力已经超过了当时世界上所有的显微镜。

列文虎克有了自己的显微镜后,便抑制不住自己的好奇心,遇见什么他都想在自己的显微镜下观察一番。他乐此不疲地察看一切:他把手伸到显微镜下,只见手指上的皮肤粗糙得像块柑橘皮一样,难看极了;他看到蜜蜂腿上的短毛,犹如细针一样地直立着,有点可怕;随后,他又观察了蜜蜂的螫针、蚊子的长嘴和一种甲虫的腿……

总之,他对任何东西都感兴趣,都要仔细观察。可是,当他把身边和周围能够观察的东西都看过之后,便又开始不满足了。他觉得应该再有一个更大、更好的显微镜,用以观察更加细微的东西。确定了目标,列文虎克便开始更加认真地磨制透镜。他决定全身心地投入到这份工作中,于是他毅然辞退了公职,并把家中的一间空房改作了自己的实验室。几年以后,列文虎克所制成的显微镜不仅越来越多和越来越大,而且也越来越精巧和越来越完美了,以致能把细小的东西放大到两三百倍。

列文虎克制造的显微镜对于他观察和研究微生物起到了决定性的重要作用。在显微镜的帮助下,他为人类和生物科学的前进做出了辉煌的成就。曾经有位记者采访列文虎克,向他问道:“列文虎克先生,你的成功‘秘诀’是什么?”经过片刻的思索,列文虎克伸出了因长期磨制透镜而满是老茧和裂纹的双手,这难道不是一种最诚挚而又巧妙的回答吗?

成功并不是可以轻易获取的。列文虎克的成功看似偶然,其实这与他的细心和强烈的好奇心、求知欲和不满足是分不开的,当然还有他辛勤的汗水。

林奈的伯乐

世界上的植物种类繁多,是一个庞大的家族。然而,在17世纪以前,这个大家族中的成员没有科学的名姓,它像是一团杂乱无章的迷网。甚至对植物家族的传说有很多迷信、荒诞的色彩和许多无稽之谈。卡罗尔·林奈的出现一改植物这种混乱的状态,他把繁杂的植物家族中的成员分别予以科学的命名,把杂乱无章的庞大的植物家族分类归纳整理,从而创立了植物分类学。这项浩大的工程几乎耗尽了林奈的全部精力和心血。

18世纪初,林奈降生在瑞典南部斯莫兰省拉希尔特城。他的父亲是个牧师,很喜爱植物,尤其酷爱花草树木。他在工作之余带着小林奈在拉希尔特花园和斯滕伯罗特花园里,以花草树木为伴。而且他总是耐心地把各种植物的名字告诉给林奈,并鼓励他自己动手栽种一些花草,培养林奈的兴趣。在父亲的熏陶下,小林奈对植物产生了特殊的兴趣,他热衷于有关植物的知识,而对神学和其他学科毫无兴趣,更无心继承父亲的职业成为一名牧师。

因此,林奈上学后,十分偏爱植物,凡是看到有关植物学的书籍,他就的兴趣倍增,读起来如醉如痴,但是其他学科的成绩却很令父亲头疼。小林奈向父亲表明了自己的志向在于植物学,而对其他学科没有兴趣。父亲在犹豫和无奈之下只得去找老师商量。小林奈的老师们也都认为林奈不是读书的料,建议他去学一门手艺。只有物理老师罗思曼博士不同意林奈退学,他说:“林奈这孩子对植物很有兴趣,就让他在这个方面钻研钻研吧。”父亲同意了。

于是罗思曼把林奈接到自己家里,给他提供大量的有关植物学的书籍。林奈受兴趣的驱使和理想的鼓舞,开始专心精读植物学书籍,决心发奋攻读,不辜负罗思曼老师的期望。他认真研读了《植物学大纲》,还采集了很多植物标本,仔细观察,专心思考,开始了分析植物的归类问题。他在罗思曼老师的帮助下,以优异的成绩考入了大学,这其中罗斯曼老师的帮助和鼓舞起了重要的作用。可以说,罗斯曼老师是林奈的第一个伯乐。

林奈虽然以优异的成绩考取了瑞典隆德大学,但是因为家境贫寒,家里实在没有能力供他上大学。好不容易,林奈找到了他的一个富商远亲,可是这位远亲竟然已经去世。突如其来的不幸使林奈的梦想化为泡影,给离乡背井的林奈迎头一棒。然而意外的打击没有使林奈灰心,他求学的意志坚定,所以并没有打道回府,而是只身一人在隆德闯荡,寻求求学的途径。

正当他身处绝境,无计可施之时,第二个伯乐出现了——隆德大学的教授斯托俾尔斯收留了他。斯托俾尔斯是瑞典有名的自然科学家和医生,但也是个古怪的人,患有偏头痛和多疑症,因此,他的脾气乖戾暴躁,待人非常刻薄。林奈在这样的环境下生活,陪伴在一个怪癖老人的身边,尽管已经处处小心翼翼,谨慎从事,但还要经常忍受无理的训斥。

但是林奈对来自各方面的刁难和责怪从不放在心上,他的全部注意力只在斯托俾尔斯的藏书室里。这个知识的宝库引起了林奈的无限神往,那里是他的乐园,他陶醉在这块知识的圣地,尽情地享受着知识的洗礼,他贪婪地想要吸取这个小藏书室的全部知识。每逢拿到一本书,他便如获至宝般地兴奋,然后不分昼夜把它读完。这引起了斯托俾尔斯母亲的注意。

一天深夜,斯托俾尔斯拖着多病的身体来到林奈的房间察看,他看到果然像母亲说的一样,林奈正在偷看他的书,他暴跳如雷,从林奈的手中把书夺了过来。可是当他看到林奈偷偷阅读的书,正是他最喜爱的书时,怒火立即烟消云散了。他仿佛看到了新的希望正在破土萌生,意识到科学自有后来人,他研究的领域有了希望。这位老人感动万分,从此,他对林奈像对自己的儿子,和他同一个桌子吃饭,对他关怀备至,他的藏书室,林奈也可以随意出入,随意阅读,他还给予了林奈真诚的鼓励。林奈在这位老教授的支持和栽培下,刻苦钻研自然科学,进一步采集和精心制作各种植物的标本,为后来的成功打下了坚实的基础。

18世纪20年代末,林奈以优异的成绩考取了瑞典首屈一指的乌布萨拉大学,攻读医学。此后,林奈继续执著地追求他所热衷的植物科学,终于对人类做出了重大贡献。他光辉灿烂的一生为后人留下了丰硕的成果,也留下了他艰苦卓绝的奋斗精神。

林奈是植物学界的奇才,但是在他的成功道路上也离不开这些老师的帮助,林奈很幸运,能遇见识千里马的伯乐。但他本身具备的过人的才华才是他成功的先决条件。

维护真理的斯巴兰扎尼

在我国古代曾经流传过这样一种说法:苍蝇是腐肉化成的,萤火虫是腐草化成的。在18世纪以前的欧洲,社会上存在着类似的看法。在当时的欧洲,很多人都相信许多动物不需要母体,它们都是由垃圾堆所衍生出来的。生物真的会自发地产生吗?一切生物是不是都需要有母体?在欧洲,这个问题一直到18世纪,才由意大利微生物学家斯巴兰扎尼找到了正确的答案。斯巴兰扎尼的科学结论纠正了千百年来人们的错误认识,为微生物学的研究开拓了前进的道路。他经过严密的实验发现,生物是不会自发地产生的,一切生物都必须有母体,哪怕是微生物,虽然人的肉眼看不见,但它们却也有母体。

18世纪20年代末,斯巴兰扎尼诞生在意大利北部的斯坎提阿诺。小的时候,他是一个很奇怪的孩子。他从来不向大人问长问短地去惹人讨厌,但他不是没有好奇心和求知欲,他是想通过自己的努力去弄清楚自己想知道的事情。因此,他总是独自手忙脚乱地去捉甲虫、苍蝇和蠕虫做实验。

斯巴兰扎尼在兴趣的驱使下努力学习,终于有所成就。他在不满30岁的年纪时,便已当上了母校勒佐大学的教授。在这里,他开始进行关于微生物学的研究工作。

后来,在帕维亚大学,他开始考虑微生物繁殖方式这个问题。他在写给朋友却尼特的信中说:“当你看到任何动物的两个个体结合时,你是否想到它们正在传种?”却尼特把斯巴兰扎尼对于小动物繁殖之道的疑难又告诉了自己的朋友索热尔。索热尔用显微镜仔细观察了微生物的繁殖习性以后,便写了一篇论文。他在论文中说:“当你看到两个‘小动物’连在一起的时候,它们往往并不是在结合起来生育。恰好相反,这些成对的动物只不过是一只‘老动物’正在分成两部分,分成了两只新的小动物。这是微生物繁殖的唯一方法,它们并不懂得什么叫结婚。”斯巴兰扎尼读了这篇论文以后,便在显微镜下细心地进行观察,果然发现,索热尔是正确的。

这时,有一个名叫埃利斯的英国人也写了一篇论文,却说索热尔关于“小动物”以一分为二的方式进行繁殖的说法是完全错误的。他说那只不过是一只“小动物”在水里急速游泳时,被另一只“小动物”拦腰撞击,把它撞成了两半。斯巴兰扎尼认为埃利斯的结论是非常荒谬的,于是决定动手实验,推翻埃利斯的结论。

斯巴兰扎尼想出了一个绝妙的方法来进行他所设计的实验。他坐在实验桌前,细心地把一滴充满着“小动物”的种子汤汁,滴在一片干净的玻璃上,又在靠近汤汁的地方,滴了一点蒸馏过的清水。“现在我该来捉一只了。”他喃喃自语,用显微镜对准有“小动物”的汤汁。他手里捏着一枚干净的细针,小心翼翼地在汤汁与清水之间一划,构造了一条连接汤汁与清水之间的小运河。他迅速地将显微镜对准汤汁与清水之间的过道。当他看见蹦蹦跳跳的小生物开始经这小运河漂流的时候,兴奋极了,随后很迅速地抓起一只细小的驼毛刷子,灵巧地横扫小运河,把它抹掉,断绝了通道。在清水里只有一只“小动物”,唯一的一只。这时候,任何另外的微生物便再也没有机会到达清水滴那边同孑然一身的“小动物”做伴了。然后,他便全神贯注地坐在显微镜旁边,躬着背,眯着眼,通过透镜看着那滴只有一个居民的清水滴,看着那形似杆棒的“小动物”。看着,看着,只见小杆棒的中央部分开始逐渐细起来,并且越来越细。最后,它的两部分由细如蛛丝的一线联系在一起,而粗壮的两半,则在拼命地扭动,并且突然间一分为二,分成2只形状相同的“小动物”。更奇妙的是,几分钟以后,这2只“小动物”又开始分裂了。原来水滴里只有一个“小动物”,现在出现了4只。

斯巴兰扎尼把这个实验重复进行了一二十次,结果次次相同,所看到的情况也完全一样。他便毫不客气地写信教导埃利斯,要他回到学校去再学习学习。斯巴兰扎尼用严谨的事实证明索热尔的观点是正确的,微生物的确是用一分为二的办法来繁殖的。他通过自己的怀疑精神和不断的试验,终于在微生物学领域做出了卓越的贡献。

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