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【总结】人类最伟大的十个科学发现(陆续贴出)~~

分析化学

  • 【来历】
    世界著名的网络科普作家塔米姆•安萨利出生和成长在阿富汗,他的父亲是阿富汗人,母亲是美国人。他16岁时移居美国,现居住在美国旧金山。他著有回忆录“喀布尔西部与纽约东部”等,并已出版了38部儿童书籍。
    塔米姆•安萨利(Tamim Ansary)在其新著(10 Great Scientific Discoveries)中总结了对人类社会发展有重大影响的、最伟大的十个科学发现。我们特收集了大量有关的资料供大家参阅。这十个最伟大的科学发现中,有不少都经历了漫长的历史岁月,饱含了数代科学家的心血,我们从中可以得到很多有益的启示。

    人类最伟大的十个科学发现
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  • 第1楼2005/11/04

    人类最伟大的十个科学发现之一: 勾股定理
    勾股定理是初等几何中的一个基本定理。所谓勾股定理,就是指在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方。这个定理有十分悠久的历史,几乎所有文明古国(希腊、中国、埃及、巴比伦、印度等)对此定理都有所研究。勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家兼哲学家毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前572?~公元前497?)于公元前550年首先发现的。但毕达哥拉斯对勾股定理的证明方法已经失传。著名的希腊数学家欧几里得(Euclid,公元前330~公元前275)在巨著《几何原本》(第Ⅰ卷,命题47)中给出一个很好的证明。(左图为欧几里得和他的证明图)
    中国古代对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯早得多。中国最早的一部数学著作——《周髀算经》的开头,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话:周公问:"我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段一段丈量,那么怎样才能得到关于天地得到数据呢?" 商高回答说:"数的产生来源于对方和圆这些形体的认识。其中有一条原理:当直角三角形‘矩'得到的一条直角边‘勾'等于3,另一条直角边’股'等于4的时候,那么它的斜边'弦'就必定是5。这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的呵。" 如果说大禹治水因年代久远而无法确切考证的话,那么周公与商高的对话则可以确定在公元前1100年左右的西周时期,比毕达哥拉斯要早了五百多年。其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一个应用特例。所以现在数学界把它称为勾股定理是非常恰当的。
    在稍后一点的《九章算术》一书中(约在公元50至100年间),勾股定理得到了更加规范的一般性表达。书中的《勾股章》说;“把勾和股分别自乘,然后把它们的积加起来,再进行开方,便可以得到弦。”。《九章算术》系统地总结了战国、秦、汉以来的数学成就,共收集了246个数学的应用问题和各个问题的解法,列为九章,可能是所有中国数学著作中影响最大的一部。
    中国古代的数学家们不仅很早就发现并应用勾股定理,而且很早就尝试对勾股定理作理论的证明。最早对勾股定理进行证明的,是三国时期吴国的数学家赵爽。赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用形数结合得到方法,给出了勾股定理的详细证明。在这幅“勾股圆方图”中,以弦为边长得到正方形ABDE是由4个相等的直角三角形再加上中间的那个小正方形组成的。每个直角三角形的面积为ab/2;中间的小正方形边长为b-a,则面积为(b-a)2。于是便可得如下的式子:
    4×(ab/2)+(b-a)2=c2
    化简后便可得: a2+b2=c2
    亦即:c=(a2+b2)(1/2)
    赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识。他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。
    以后的数学家大多继承了这一风格并且有发展,只是具体图形的分合移补略有不同而已。例如稍后一点的刘徽在证明勾股定理时也是用以形证数的方法,刘徽用了“出入相补法”即剪貼证明法,他把勾股為边的正方形上的某些区域剪下來(出),移到以弦為边的正方形的空白区域內(入),結果刚好填滿,完全用图解法就解決了問題。
    中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位。尤其是其中体现出来的“形数统一”的思想方法,更具有科学创新的重大意义。

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  • 第2楼2005/11/04

    人类最伟大的十个科学发现 发现之二:微生物的存在
    17世纪末,荷兰的透镜制造商列文•虎克从自己的牙齿刮下一些污物,并通过显微镜观看这些东西。他认为这里有“小微生物”在动。事实上,人肉眼是看不见这种“小微生物”的。约两个世纪后,对这种“不可见”微生物的了解,使法国科学家巴斯德提出了疾病的微生物理论,这一理论又使医生攻克了多种疾病:伤寒、小儿麻痹症及白喉等。之后,人类对从传染病、心脏病到癌症等死亡主要原因的认识发生了变化。
    世界上第一台显微镜是荷兰眼镜商詹森(Hans Janssen)在1604年发明的。
    1665年,英国的物理学家罗伯特•胡克(Robert Hooke, 1635~1703)用自己设计并制造的显微镜(右下图)观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室,状如蜂窝,称为“cella”,这是人类第一次发现细胞,不过,胡克发现的只是死的细胞壁。胡克的发现对细胞学的建立和发展具有开创性的意义,其后,生物学家就用“cell”一词来描述生物体的基本结构。
    1674年,荷兰布商列文•虎克(Antonie van Leeuwenhoek,1632~1723)为了检查布的质量,亲自磨制透镜,装配了高倍显微镜(300倍左右),并观察到了血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子,这是人类第一次观察到完整的活细胞。列文•虎克把他的观察结果写信报告给了英国皇家学会,得到英国皇家学会的充分肯定,并很快成为世界知名人士。列文•虎克的一生致力于在微观世界中探索,发表论文402篇,其中《列文•虎克发现的自然界的秘密》是人类关于微生物研究的最早专著。
    法国微生物学家、化学家巴斯德(Louis Pasteur,1822-1895)是近代微生物学的奠基人。像牛顿开辟经典力学一样,巴斯德开辟了微生物领域。
    巴斯德是19世纪最有成就的科学家之一,他一生进行了多项探索性的研究,证明了三个重要的科学问题:
    (1)每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展,他发现用加热的方法可以杀灭那些让啤酒变苦的恼人的微生物。很快,“巴氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上。
    (2)每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展:由于发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌,巴斯德拯救了法国的丝绸工业。
    (3)传染疾病的微菌,在特殊的培养之下可以减轻毒力,变成防病的药苗。他意识到许多疾病均由微生物引起,于是建立起了细菌理论。
    1889年巴斯德发明了狂犬病疫苗,可使人抵御可怕的狂犬病。其他科学家应用巴斯德的基本思想先后发展出抵御许多种严重疾病的疫苗,如预防斑疹伤寒和脊髓灰质炎等疾病的疫苗。虽然在他之前英国医生琴纳发明了牛痘接种法,但有意识地培养、制造成功免疫疫苗,并广泛应用于预防多种疾病,巴斯德堪称第一人。
    “意志、工作、成功,是人生的三大要素。意志将为你打开事业的大门;工作是入室的路径;这条路径的尽头,有个成功来庆贺你努力的结果……只要有坚强的意志,努力的工作,必定有成功的那一天”,这是巴斯德关于成功的一段至理名言。

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  • 第3楼2005/11/04

    人类最伟大的十个科学发现之三: 三大运动定律
    在牛顿以前,天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行?天文学家无法圆满解释这个问题。
    牛顿(Isaac Newton,1643~1727)是物理学家、天文学家和数学家,经典力学理论的集大成者。他系统地总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作,提出了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。万有引力的发现说明,天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。
    在牛顿发现万有引力定律以前,已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家约翰.开普勒(Johanns Kepler,1571-1630)认识到,要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用,他认为这种力类似磁力,就像磁石吸铁一样。
    1659年,荷兰物理学家、天文学家、数学家克里斯蒂安•惠更斯(Christian Huygens 1629-1695)从研究摆的运动中发现,保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。英国实验物理学家罗伯特.胡克(Robert Hooke,1635~1703)等人认为是引力,并且试图推到引力和距离的关系。
    1664年,胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果;1673年,惠更斯推导出向心力定律;1679年,胡克和英国天文学家、数学家哈雷(Edmond Halley,1656-1742)从向心力定律和开普勒第三定律,推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。
    1666年前后,牛顿在老家居住时考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是:在假期里,牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。终于,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
    1674年,胡克发表了《试证地球的运动》(Attempt to Prove the Motion of the Earth)。胡克在这篇著作中,阐述了自己的行星运动理论:一切天体都具有倾向其中心的吸引力或重力;天体在未受其他使其倾斜的作用力前保持直线运动不变;离吸引中心越近,吸引力越大;行星的运动是惯性、外在引力和自身引力共同作用的结果。
    胡克研究重力学的历史长达20年,但因他不擅长数学,计算不出行星的运行轨道。1679年,胡克曾经写信问牛顿,能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律,来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。
    1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比,他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。
    当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力,也证明了在太阳引力作用下,行星运动符合开普勒运动三定律。
    1684年1月,哈雷、胡克、克里斯托弗•雷恩 (Christopher Wren)等人在一起作了一次有意义的讨论。他们当时已认识到起吸引作用的向心力是和距离的平方成反比的,但还缺乏数学的论证。特别是无法证明服从此定律的天体的运动轨迹应为椭圆 (更普遍地说,应为圆锥曲线)。哈雷由于这个问题得不到解决,于8月到剑桥大学去请教牛顿。他一开始就向牛顿提出问题:假定重力随距离的平方而减少,那么行星遵循的轨道应是什么样的曲线?牛顿立即回答说应是一个椭圆。使哈雷更惊奇的是,牛顿说他对这个问题已经作过计算,当时就开始找计算草稿,但没有找到,最后他答应把稿子找出来后再寄给哈雷。牛顿后来还是没有找到计算草稿,于是他重新作了计算,并进一步认真推敲了这个问题。
    1684年11月,牛顿给哈雷寄去了一篇《论运动》(De motu) 的论文手稿,并在1684-1685年间在剑桥作了一系列名为《论天体运动》的演讲。哈雷把牛顿寄给他的重要论文呈报皇家学会登记备案。在哈雷的敦促下,牛顿着手写《自然哲学的数学原理》(Principia) 这一巨著,并于1686年4月把原稿交给皇家学会。由于经费问题以及牛顿和胡克间为万有引力定律发明权的争执,皇家学会未能安排该书的付印。最后,哈雷决定由自己出钱替牛顿出版此书。这样,牛顿的这一巨著才于1687年问世。
    牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,不但从数学上论证了万有引力定律,而且把经典力学确立为完整而严密的体系,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。

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  • 第4楼2005/11/04

    人类最伟大的十个科学发现之四: 物质的结构
    1789年,法国化学家安图瓦•罗朗•拉瓦锡(Antoine-Laurent Lavoisier,1743~1794)推翻“燃素”说,提出“元素”说。他说,这种“元素”物质不能被任何化学过程再分解。他提出的元素表是不完整的,且有一些错误,但是他对完整元素表的提出起到了重要作用。基于他的工作,科学家们提出近代的看法:即所有物质能被分解为109种元素,所有元素是由原子构成,所有原子由质子、中子和电子构成,等等……。
    英国化学家、物理学家罗伯特•波义耳(Robert Boy1e,1627~1691)曾对几种金属进行过煅烧实验。1673年波义耳发表的《使火与焰稳定并可称重的新实验》是一篇重要论文,波义耳认为金属在煅烧后增重是因为存在火微粒,在煅烧中,火微粒穿过器壁而与金属结合,即: 金属+火微粒——>金属灰。在这个实验中,波义耳使用了天平,把定量的手段带进了化学研究之中。
    1702年,德国化学家恩斯特•斯塔尔(Georg Ernst Stahl,1660-1734)也进行了类似的实验。他认为金属在煅烧中放出了燃素,即: 金属+燃素——>金属灰。斯塔尔将有关燃素的观点系统化,并以此来解释当时已知的化学现象。由于燃素说的解释较过去的合理,很快被化学家所接受,成为18世纪占统治地位的化学理论。尽管一些实验研究的进展已披露了燃素说与实验事实的矛盾,但多数化学家仍然维护燃素说。
    1772年9月,拉瓦锡开始对燃烧现象进行研究。拉瓦锡在研究了化学史的概况和前辈化学家的工作之后,决心解决燃素说与实验事实的矛盾。他对磷、硫等易燃物的燃烧进行观察和测定,发现磷、硫在燃烧中增重是由于吸收了空气。于是他想到,金属在煅烧中增重是否属于同一原因?1774年,他重做了波义耳关于煅烧金属的实验。他将已知重量的锡放入曲颈瓶中,密封后称其总重量。然后经过充分加热使锡灰化。待冷却后,称其总重量,确认其总重量没有变化。尔后在曲颈瓶上穿一小孔,发现瓶外空气带着响声冲进瓶内,再称其总重量和金属灰的重量,发现总重量增加的值恰好等于锡变成锡灰后的增重。拉瓦锡又对铅、铁等金属进行了同样的锻烧实验,得到相同的结论。由此拉瓦锡认为燃烧金属的增重是金属与空气的一部分相结合的结果,否定了波义耳的火微粒之说,对燃素说提出了质疑。
    那未,与金属相结合的空气成分又是什么?当时人们还不了解空气具有两种以上组分,拉瓦锡也无从推断。1774年10月,英国化学家约瑟夫•普利斯特列(Joseph Priestley,1733-1804)访问巴黎。在拉瓦锡举行的欢迎宴会上,普利斯特列告诉拉瓦锡,在3个月前,他曾在加热水银灰的实验中发现一种具有显著助燃作用的气体。这信息给拉瓦锡以启示,他立即着手汞灰的合成和分解。实验事实使拉瓦锡确信,煅烧中与金属相结合的决不是火微粒或燃素,可能是最纯净的空气。1775年末,普利斯特列发表了关于氧元素(他命名为脱燃素空气)的论文后,拉瓦锡恍然大悟,原来这种特殊物质是一种新的气体元素。随后,他对这种新的气体元素的性质进行了认真的考察,确认这种元素除了助燃、助呼吸外,还能与许多非金属物质结合生成各种酸,为此他把这种元素命名为酸素,现在氧元素的化学符号0就是来源于希腊文酸素:oxygene。
    对氧气作系统研究后,拉瓦锡明确地指出:空气本身不是元素,而是混和物,它主要由氧气和氮气组成。1778年他进而提出,燃烧过程在任何情况下,都是可燃物质与氧的化合,可燃物质在燃烧过程中吸收了氧而增重。所谓的燃素实际上是不存在的。拉瓦锡关于燃烧的氧化学说终于使人们认清了燃烧的本质,并从此取代了燃素学说,统一地解释了许多化学反应的实验事实,为化学发展奠定了重要的基础。
    长期以来,水也被看作是一种元素。在氧元素被确认后的1781年,英国化学家卡文迪什(Henry Cavendish 1731-1810)发现在氢气与普通空气或氧气的混和气中通电、发生火花时,会有水珠的生成,这一实验证明水是一种化合物。但是由于卡文迪许仍旧信仰燃素说,所以对这一实验结果不能作出清晰的解释。卡文迪什的助手布拉格登(Sir Charles Blagden,

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  • 第5楼2005/11/04

    1748~1820)1783年6月访问巴黎时,将这一实验告诉了拉瓦锡。拉瓦锡立即进行了跟踪实验,不仅合成了水,同时还将水分解为氧气和氢气,再次确认了水的组成,并且用氧化理论给以准确的说明。
    运用氧化理论,拉瓦锡弄清了碳酸气就是碳与氧元素的化合物。他又根据酒精一类有机化合物在燃烧中大都生成碳酸气和水的事实,建立了有机化合物的分析法,将有机物在一定体积的空气和氧气中燃烧,用苛性碱溶液来吸收其产生的碳酸气,再从残留物中计算出生成的水量,由此确定有机化合物中所含的碳、氢、氧三种元素的比例数。
    根据氧化理论,1777年拉瓦锡发表论文,指出动物呼吸是吸入氧气,呼出碳酸气。他与法国天文学家和数学家皮埃尔•西蒙•拉普拉斯(Pierre Simon Laplace,1749-1827)合作,1782年设计了冰的热量计,测定了一些物质的比热和潜热。同时证明动物的呼吸也属于一种燃烧现象。
    拉瓦锡的氧化学说是对燃素说的否定,他关于水的组成、空气的组成等一系列实验成果是对亚里士多德四元素说的批判,为了与新的理论相适应,1785年,拉瓦锡和他的同行合作编写了《化学命名法》,强调指出每种物质必须有一固定名称,单质命名尽 可能表达出它的特性,化合物的命名尽可能反映出它的组成。他们建议对过去被称为金属灰的物质应依据它的组成命名为金属氧化物;酸、碱物质使用它们所含的元素来命名;盐类则用构成它们的酸和碱来命名。这样一来,汞灰应称为氧化汞,矾油应叫作硫酸等等,从而奠定了现代化学术语命名的基础。当今所用的化学术语的大部分都是依据这一命名法而来的。
    拉瓦锡把质量不变的规律作为他思维推理的前提。这种质量守恒的思想在他1789年出版的《化学纲要》中,作了清楚的阐述,这是他对近代化学发展的又一突出的贡献。就在《化学纲要》这部名著中,拉瓦锡总结了他化学研究的实践经验,发展了波义耳提出的元素概念,提出元素是化学分析到 达的终点,即在当时用任何化学手段都不能分解的物质可称为元素。据此他还列出了一张包括33种元素的分类表。现在看来,这张表虽然存在一些错误,但是世界公认这是第一张真正的化学元素表。
    综观拉瓦锡的实验研究和理论建树,拉瓦锡既没有发现新物质,也没有提出新的实验项目, 甚至没有创新或改进实验手段或方法,然而他却在重复前人的实验中,通过严格的合乎逻辑的步骤,阐明了所得结果的正确解释,作出了化学发展上的不朽功绩。成功的原因是多方面的,首先他强调了实验是认识的基础,他的治学座右铭是:“不靠猜想,而要根据事实。”他在研究中一直遵循“没有充分的实验根据,从不推导严格的定律”的原则。这种尊重科学事实的思想使他能把前人所作的一切实验看作只是建议性质的,而不是教条,从而批判地继承了前人的工作成果,敢于进行理论上的革命。
    拉瓦锡善于学习,善于进行分析综合、判断推理,提出新的学术思想。他能把前人对于同一实验所作的不同解释加以分析比较,从中发现矛盾和问题, 为此他选择了一些关键的跟踪实验作为自己研究的突破点,并在实验中,保持清醒头脑。拉瓦锡在实验分析中遵循“必须用天平进行精确测定来确定真理”的信条,除了细致地观察实验外,他还善于捕捉那些化学反应中各种物质变化的相互联系,不被表面现象所迷惑,透过现象深入到本质,从整体上去认识反应的本质。
    就在拉瓦锡在科学研究上取得一个又一个的重要进展时, 1789年法国大革命爆发,拉瓦锡由于曾经担任过包税官而入狱,被诬陷与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日处以绞刑。法籍意大利数学家、物理学家约瑟夫•拉格朗日(Joseph Louis Lagrange,1736-1813)痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”

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  • 第6楼2005/11/04

    人类最伟大的十个科学发现之五: 血液循环
    每一个人拥有固定量血液,人体内的血液是怎样流通的?几千年来人们一直在不断地探索。
    我国现存的—部对人体组织有详细记载的古老医书叫做《内经》。《内经》中有"心主身之心脉"、"诸血皆属于心"的心说。相传这部书是黄帝、雷公、歧伯、俞跗等人讨论医药的笔记,实际上是后人总结秦汉以前我国医学的成就而写成的。只是假托黄帝的名,以图引起读者的重视。从《内经》的内容、文气和作者的思想来看,可能不是出于一个人的手笔,而是几个人先后写成。它诞生的年代大概是秦汉时期,而完成于东汉(公元前221~公元220)。
    《内经》里的“素问说”:血管是储藏血液的,血液在血管中不断地流行着,它流行的路径,由于血管在体内是环形的生长着,因此血液亦呈环形流动,没有片刻休止,血液为什么能流行不停住呢?是由于心脏在不断地冲激。人们在左乳下可以看到有跳动情况,这就是血液能够流动的发源地方。
    血液不停的环周流行,对人体有什么益处呢?“灵枢经”说:血液流行,主要的作用是输送营养料,凡筋骨关节等等地方,只要不缺乏血液的营养,自然就运动自如了。“灵枢经”还指出体内有两种不同的血液:阴气多的血液,滑利而喷射力强;阳气多的血液,色暗而浊,喷射力小。
    古希腊哲学家希波克拉底(Hippocrates, 约公元前460-377)提出了人体的“体液学说”:人体由血液、粘液、黄胆和黑胆四种体液组成,这四种体液的不同配合使人们有不同的体质。他认为脉搏是血管运动引起的,而且血管连通心脏。
    古希腊著名学者、哲学家亚里士多德(Aristotle,公元前384-322)被誉为仅次于神的权威,但他对人的血液循环毫无认识,他提出人体内(血管内)充满着空气。
    古希腊的医生、解剖学派创始人赫罗菲拉斯(Herophilus,公元前335-280)写有《论解剖学》等著作,他在解剖人体时最早发现了血管,并第一个区别了动脉和静脉:动脉有搏动,静脉没有搏动。
    古希腊的著名解剖学家埃拉西斯特拉特(Erasistratus,公元前304-250年)在肉眼所能及的范围内详细观察了动脉和静脉在人体全身的分布,甚至注意到了微血管的状态。 他对心脏和血管系统之观察研究,给后人留下宝贵资料。他第一个精确地描述了心脏的半月瓣、三尖瓣和二尖瓣等结构。
    古罗马医学家盖仑(Claudius Galen,129-199)研究过解剖学,但因为当时的罗马统治者禁止解剖人体,盖仑的解剖对象是猕猴。他提出了血液运动的理论。盖仑认为,把心脏分为两半的中隔上,有人们肉眼看不见的小孔,血液穿流过这些小孔,从心脏右侧到心脏左侧,再流经肺部;血液在血管中缓慢地来回流动,开始向这一方向,接着又向相反方向,如此往复循环。盖仑认为,血液的流动是以肝脏为中心的,血液在人体内像潮水一样流动之后,便逐渐被身体所吸收。1000多年来,人们都把他这种血液理论奉为真理。
    叙利亚大马士革的医学家纳菲(Ibn al-Nafis,1213-1288)曾对盖仑的血液循环学说进行了积极的批判。纳菲发现心脏左右心室之间的隔膜很厚,而且隔膜上面没有像盖伦所设想的那种孔道, 血液不可能从右心室直接流至左心室。为了纠正盖仑的谬误,纳菲提出一种血液小循环(肺循环)理论,即血液在此的流程是右心室→肺动脉→肺(交换空气)→肺静脉→左心(房)室。遗憾的是他的学说在当时并未引起人们的重视,被淹没了700多年,直至20世纪才重新被世人在布满尘埃的档案中发现。
    意大利文艺复兴时期的著名画家莱昂纳多.达.芬奇(Leonardo da Vinci,1452-1519)学识渊博,多才多艺,在解剖学和生理学上也取得了巨大的成就。他发现了血液的功能,他认为血液对人体起着新陈代谢的作用,血液把养料带到身体需要的各个部分,再把体内废物带走。达.芬奇在研究心脏时发现心脏有四个腔。

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  • 第7楼2005/11/04

    比利时医生安德烈.维萨里(Andreas Vesalius,1514-1564)在实践中掌握和积累了一定的解剖学知识和经验,他指出盖仑解剖学中的错误,并决心改变这种现象,纠正盖仑解剖学中的错误观点。
    经过五年的努力,1543年,年仅28岁的维萨里完成了按骨骼、肌腱、神经等几大系统描述的巨著《人体的构造》。维萨里冲破了以盖仑为代表的旧权威们臆测的解剖学理论,以大量、丰富的解剖实践资料,对人体的结构进行了精确的描述。他在书中写道:人体的所有器官、骨骼、肌肉、血管和神经都是密切 相互联系的,每一部分都是有活力的组织单位。这部著作的出版,澄清了盖仑学派的种种错误,使解剖学步入了正轨。
    这本书的发表引起了当时的解剖学家和医生们的震惊,也因触犯了旧的传统观念,引起教会的极大不满,维萨里被迫离开了他执教的威尼斯共和国帕都瓦大学来到西班牙。但教会的魔爪不肯放过他,二十年后,西班牙宗教裁判所诬陷维萨里用活人做解剖,判了维萨里死罪。由于国王出面干预,才免于死罪,改判往耶路撒冷朝圣,了结此案。在归航途中,航船遇险,年仅50岁的维萨里不幸身亡。
    维萨里的同学,西班牙医生米凯尔.塞尔维特(Michael Servetus(Miguel Serveto),1511-1553)也是一位不迷信权威的人。他通过解剖发现,血液从右心室流入肺部,经空气净化后,通过曲折的路径,鲜红的血液又从肺流入左心室。推翻了盖仑的心脏中隔有筛孔的论点。塞尔维特已接近发现血液循环,但是由于他的观点背叛了宗教,1553年10月在日内瓦被当作“异教徒”活活烧死,终年42岁。
    17世纪,英国科学家威廉•哈维(William Harvey,1578-1657)找到了血液流通的途径,为人们充分了解人和动物的生理学开辟了新的途径。
    哈维在帕多瓦学习时,他的老师哲罗姆•法布里修斯(Hieronymus Fabricius,1537-1619)发现了静脉瓣,但是法布里修斯没有能理解这些瓣膜的真正功能。他认为瓣膜的功能是阻碍血液的过快流动,以使组织有时间吸收必要的养料。
    哈维从老师的发现中受到启发,他从实验入手,做了绑扎人体上臂血管和计算血流量的实验。他发现,当丝带扎紧人的上臂时,丝带下方的静脉即靠近肢鼓起来,动脉却变得扁平;在丝带另一方,动脉膨鼓起来,静脉变平。这表明,动脉和静脉中血液流动的方向相反:一个从心脏流向肢端,一个从肢端流回心脏。哈维还对动物搏动着的心脏进行了仔细观察。他发现,心脏的左右两部分并不是同时收缩的,左右心房和左右心室的房室口的瓣膜是单向阀,静脉中的静脉瓣也是单向阀。很明显,血液从心脏里被推送出来后,沿着动脉流到全身,又循着静脉回到心脏,瓣膜起到防止血液倒流的作用。
    通过观察动物搏动着的心脏,哈维还对血流量进行了计算。他发现,心脏每半小时搏送出来的血量将超过全身任何时候所含的血液总量。盖伦认为血液是由肝脏制造出来的,哈维从血流量的计算感到,肝脏不可能在半小时内造出这么多血,而且血液也不可能在肢体末端这么快地吸收掉。唯一可能的是,血液在全身沿着一个闭合路径作循环运动。这个循环的路线是, 从右心房到右心室,从左心室搏出的动脉血沿动脉到达全身,然后再沿静脉回到心脉。哈维预言,在动脉和静脉末端必定有一种微小的通道把两者联结起来。
    哈维在1616年公布了他的发现,1628年出版了《心血运动论》一书,系统地阐述了他的理论。在书中,哈维用大量实验材料论证了血液的循环运动。他特别强调了心脏在血液循环中的重要作用,通过对40种不同动物的解剖观察,他证明心脏的收缩和舒张是血液循环的原动力。他把心脏比作水泵,并认为心脏在人体中的地位,就像宇宙中的太阳,而太阳是宇宙的心脏。《心血运动论》同维萨里的《人体的构造》一样,也遭到了当时学术界、医学界、宗教界权威人士的攻击,但由于哈维当时是英国国王查理一世的御医,才使他没有像维萨里、塞尔维特那样付出生命的代价。
    哈维的学说也为人们留下了一个没有解答的谜,那就是血液是怎样从动脉流回静脉去的呢?哈维猜想,在动脉和静脉之间一定有一个肉眼看不见的起连接作用的血管网。由于当时没有显微镜,因此无法证实这一假说。
    1661年,在哈维去世4年后,这个谜终于由意大利科学家马尔比基(Marcello Malpighi,1628-1694)揭开了。他用显微镜观察到青蛙肺部动、静脉之间的毛细血管,正是这些微细血管把动脉和静脉连接成一个密封管道,使血液在其中循环不息,从而完全证明了哈维的正确推断。

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  • 第8楼2005/11/04

    恩,很基础的资料,期待剩下的几个

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