内容提示:本期节目给大家介绍这么一本书《十项最美的实验》。《十项最美的实验》这本书的作者是美国一个相当著名的科学作家叫做乔治·约翰逊。他常常在《纽约时报》,还有《科学人》这些杂志上面写科学专栏、写实验专栏,他同时还有一个很特别的身份,就是美国一个很有名的叫做圣塔菲科学写作工作坊的共同主持人。这个工作坊是专门培训一帮作家,那这些作家将来是应该要去投身这种科学写作的,那么这也是个很有趣的工作坊。
凤凰卫视10月27日《开卷八分钟》,以下为文字实录:
梁文道:除了一些非常疯狂,非常可笑的实验之外,这个世界上还有很多实验可以用美丽来形容。然而什么叫做美丽的实验呢?我今天给大家介绍这么一本书《十项最美的实验》。《十项最美的实验》这本书的作者是美国一个相当著名的科学作家叫做乔治·约翰逊。他常常在《纽约时报》,还有《科学人》这些杂志上面写科学专栏、写实验专栏,他同时还有一个很特别的身份,就是美国一个很有名的叫做圣塔菲科学写作工作坊的共同主持人。这个工作坊是专门培训一帮作家,那这些作家将来是应该要去投身这种科学写作的,那么这也是个很有趣的工作坊,那么可以上去看一看他们的网站。
说回这本《十项最美的实验》,到底我们怎么来定义美,怎么样用一些标准来选择所谓最美的实验呢?我们这位作者约翰逊,他有个标准,他说他想选的不是那种现代已经变得非常庞大,像产业一样动辄几百人投入的大型科学实验,他要选的是那种科学史上过去像伽利略那种传说中的英雄式的那种个人实验,就是像牛顿这种人,他凭着自己的双手,独自的挑战一些未知的未来,这是一种非常浪漫的一种实验观念科学观念,而且他说这些实验的设计和执行,如此简洁优雅,值得被称为美,这就是美的古典意涵。一切逻辑都相当简洁,正如分析的逻辑一样简洁,似乎就像希腊雕像线条般纯粹而必然,混乱和含糊瞬间扫除殆尽,对自然的某种新观点,耀入眼前。这里面选了十种不同的实验,这十种不同的实验也跨越了不同的学科,我今天在这里给大家介绍的其中一个最美的实验就是哈维做的实验。
谁是哈维?我讲这个哈维是17世纪英国有名的生物学家、医学家,也是个医生,威廉·哈维。哈维这个人并不是个太可爱的人,听说是很沉默,很容易生气,随身老带着匕首的人,但他带着匕首,你千万不要以为他老是用来打斗,虽然有人这么讲,而是为了随时割开心脏,他割开心脏不是杀人,他是喜欢研究心脏。在他之前,历史上恐怕没有一个人抓过那么多动物,去观察它们的心脏。比方说他居然能够做到什么地步?他打开鸡蛋,看这个鸡的胚胎,然后观察这个鸡胚胎里面,它看到了非常微小的心脏在跳动,哈维当时一个记录。他说到在可见与不可见之间,在存在与不存在之间,可以说它的搏动提供了一个生命起始的表征。
那么哈维他做这个心脏的研究,在历史上最有名一点,就是他推翻了过去统治欧洲传统关于血液,关于心脏传统的说法,这个说法是来自于有名的罗马医生盖伦,盖伦当时创立一个学说,这个学说是什么?因为盖伦也搞解剖,他发现人体是有动脉静脉,动脉静脉流入的血在表面上看,颜色好像不一样。于是他就说,动脉是什么东西啊?他说动脉里的血是红色,他把它叫做维生液,它经由心脏和动脉活化肌肉,刺激动作,是让我们人充满活力的。静脉的血是什么东西呢?他说静脉的血叫生长液,是促进人体成长是营养的精华,是在肝脏制造,然后又输往全身的。
我们今天当然知道,这个说法大错特错,但是这个说法维持了15个世纪,那么是被哈维推翻的。当年哈维虽然是个英国人,但是他跑到意大利读书,在意大利今天都仍然很有名的帕多瓦大学里边学习。帕多瓦大学在中古的时代,文艺复兴时代赫赫有名,为什么?它出过伽利略。哈维去这个学校学习的时候,伽利略正在那儿教书,但哈维学的当然是解剖学。那么他搞他这些心脏解剖,做了很多的实验,他想观察一些什么东西呢?他想观察心脏是怎么动。
心脏传统上,我们说它是两种动法,就是收缩、扩张,收缩、扩张。那么可是哈维发现这个收缩扩张根本几乎快的像连起来的同一个过程,它为什么会收缩扩张呢?根据当时的传统的说法,这个收缩扩张的心脏,它之所以收缩扩张,这个力不来自它本身,而是来自血液,血液涌进去,它就扩张,血液走了,它就收缩,换句话说,它是受到血推力的影响。但是哈维观察到的很不一样,他发现心脏进行收缩性搏动而紧缩的时候,就像把拳头捏紧一样,会变得比较苍白,好像血都被挤出去了。而当心脏一舒张,一放开的时候,心脏又红了,血液又流回来了。更精彩的是当他把手指放在动脉上的时候,可以感受到动脉在心脏收缩时扩张,看来心脏不是被动的,它反而是主动的,它是整个驱动系统的中心。
过去的盖伦,伟大的盖伦完全颠倒了事实。血液的流动是来自收缩的推力,而非扩张的拉力,切断活动体活动的动脉,血液还会喷射出来。那么这时候他终于发现原来心脏是什么,是个帮补,像帮补一样。那么他接下来要研究的就是它驱动的方式,它运动的方式。然后他就发现,左边心脏的作用是把血液打入动脉,再带到身体末梢,这时候已经清楚的了,但是这个流动,他说不像潮汐,而是个单向的流动。左心室与大动脉之间是有(泛膜音对)的,防止血液反向回流。接下来再看静脉,那么静脉呢,从很早以前就知道,静脉里面也有一些泛膜,当时有一种说法,就说这个静脉的血也是会流回心脏的。
但是哈维做了一个实验,他把一根针放进血管里面,以远离心脏的方向推动,在静脉里面,结果发现遇到阻力。但是如果反方向回来的时候,发现它却很顺畅的正要流向心脏了,由此可见,动脉的血液是从心脏推向身体,静脉的血液则是从身体流回心脏,接下来的问题就是静脉如何接收,从它的右边腔室回到左边呢?这些血液。当时他又做了一个结论,就是我们接下来还要了解一个问题,就是那个时候,两种血液是经由摄食食物产生,就是盖伦的信徒认为,因为两种血是不一样的。
但是哈维发现,如果真的是有两种血的话,那么每天我们身体的流量,远远比我们身体的体重还要大多了。最后他用了一个美丽的实验解决这个问题,就是把一条蛇剖开,它的心脏看起来会静静的,清楚地跳动超过一小时,像只虫一样动着。沿着它的纵向收缩,它被推动它的内容物的时候,它在心脏收缩时,颜色也变得比较白,舒张时颜色变得比较深,这时候让全场的观众就可以看到这个血液是怎么样进入蛇的心脏,又怎么样流出去,然后形成一个循环。他最后还教我们,可以捏自己的手背都能够发现我们的血液是怎么样从动脉出去,静脉回来,我们的心脏发挥了怎么样一个帮补功能,这是人人做得到的简单实验。
《开卷八分钟》在凤凰卫视中文台播出【节目专区】
主持人:梁文道 【主持人专区】
首播时间:周一至周五 17:05-17:15
重播时间:周二至周六 00:25-00:35
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编辑:石冰
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