? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 馬爾比基:近代組織學(xué)的奠基人 ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019-4-25 青野云麓
馬爾比基(Marcello Malpighi), 十七世紀(jì)意大利解剖學(xué)家、醫(yī)生。他在組織學(xué)、胚胎學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)等領(lǐng)域均有建樹。對(duì)組織學(xué)與胚胎學(xué)的貢獻(xiàn)尤為卓著,被認(rèn)為是近代組織學(xué)的奠基人。
馬爾比基出身在一個(gè)農(nóng)夫家庭,雙親都死于1648年的一場(chǎng)流行病,這可能是促使馬爾比基學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要的原因。但是,馬爾比基并非一名單純的醫(yī)生,同時(shí)還對(duì)哲學(xué)有著濃厚的興趣。醫(yī)學(xué)和哲學(xué),一個(gè)重視實(shí)踐,一個(gè)重視思辨,二者的結(jié)合,正好體現(xiàn)了17世紀(jì)科學(xué)家的特色。馬爾比基成年后的大部分生涯是在科學(xué)研究中度過(guò)的。 馬爾比基就學(xué)于波洛亞大學(xué),畢業(yè)后留校教授邏輯學(xué),并開業(yè)行醫(yī)。由于主張利用實(shí)驗(yàn)了解人體和動(dòng)物體的解剖結(jié)構(gòu),因而觸犯了學(xué)校的宗教勢(shì)力被迫到比薩大學(xué)教書。過(guò)了幾年他又回到波洛亞大學(xué),任醫(yī)學(xué)教授。 大約在 17世紀(jì)40年代,馬爾比基開始從事解剖學(xué)研究及顯微觀察。他發(fā)表研究成果的形式,與當(dāng)時(shí)的做法差別很大。當(dāng)時(shí)盛行發(fā)表自成體系、冗長(zhǎng)詳細(xì)的書籍,而馬爾比基卻采取短小的論文形式。每當(dāng)有了一些發(fā)現(xiàn),他就寫成不長(zhǎng)的論文,寄到倫敦的皇家學(xué)會(huì)發(fā)表。由于馬爾比基的出色成就,他于1668年當(dāng)選皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。 在1661年,馬爾比基解開了當(dāng)時(shí)生物學(xué)上的一大謎團(tuán),他將改進(jìn)了的顯微鏡用于解剖學(xué)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了毛細(xì)血管。
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1661年,他報(bào)道自己在青蛙的肺部和腸系膜中看到了末端動(dòng)脈和末端靜脈被一系列的細(xì)如頭發(fā)絲的網(wǎng)狀脈管所連結(jié),因此,把這種脈管稱做毛細(xì)血管。血液從動(dòng)脈流入靜脈,不是透過(guò)組織中模糊的空隙,而是穿過(guò)存在于身體各部分的細(xì)小的脈管。馬爾比基的發(fā)現(xiàn)還不止于此,在細(xì)心研究刺猬的腸系膜時(shí),他不僅看到了毛細(xì)血管和流過(guò)毛細(xì)血管的血液,而且觀察到血液中會(huì)有一種大小均勻的紅色球狀物。他相信,這些球狀物是脂肪顆粒。但實(shí)際上,它們是紅細(xì)胞。
? ? 這些發(fā)現(xiàn)是怎么做到的呢?那是利用了一種幫助解剖學(xué)家們開拓新視野的儀器——顯微鏡。16世紀(jì)時(shí),人們對(duì)解剖學(xué)研究懷著極大的熱情,并且掌握了獲取新知識(shí)最重要的手段。人類裸露的肉眼只有非常有限的觀察能力,雖然可以認(rèn)清各種器官的大體結(jié)構(gòu),但器官的精細(xì)結(jié)構(gòu)卻是難以目睹的。
很快,荷蘭的眼鏡制造商發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡,伽利略將望遠(yuǎn)鏡稍加改進(jìn),制造出了復(fù)式顯微鏡。這為人類用眼睛探索更多的未知世界提供了方法。雖然,較之現(xiàn)代的顯微鏡,這些早期的顯微鏡顯得很原始。但是它們當(dāng)中的大多數(shù)都能夠放大200倍,隨之而來(lái)的發(fā)現(xiàn)則令人不可思議,嘆為觀止。顯微鏡[3]可以檢驗(yàn)身邊任何纖細(xì)之物,一滴水經(jīng)過(guò)放大,就會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)充溢著各種生命的大千世界。一位荷蘭的研究人員,名叫安東尼?范?列文虎克( Antony Van Leeuwen hoek),生活在德爾夫特(Delft,又譯代爾夫特)市,他自己研磨各種透鏡,不斷改進(jìn)他的工具,使之日臻完善。他看到了細(xì)菌,觀察到隨意肌纖維的橫紋,還發(fā)現(xiàn)了骨細(xì)胞。他在給倫敦皇家學(xué)院的信函里公布了他的種種發(fā)現(xiàn)。
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? ? 不過(guò),最終將這種新的儀器系統(tǒng)地運(yùn)用于科學(xué)研究的人是馬爾比基。馬爾比基是意大利醫(yī)師、生物學(xué)家、最早的組織學(xué)家。他提倡用顯微鏡研究人體及動(dòng)、植物的微細(xì)結(jié)構(gòu),為生理學(xué)奠定了解剖學(xué)基礎(chǔ)。正如維薩里是裸眼解剖學(xué)的奠基者一樣,馬爾比基是顯微解剖學(xué)的創(chuàng)始人,被人們稱為“顯微鏡學(xué)之父”。
? ? 用裸眼來(lái)觀察,青蛙的肺看起來(lái)不過(guò)是一些膜狀囊,而顯微鏡顯示了這些囊壁中的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)。盡管遇到了無(wú)數(shù)的困難,馬爾比基沿著別人開辟的道路繼續(xù)前行。他殫精竭慮,篳路藍(lán)縷,苦心孤詣,開辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。一開始,要把顯微鏡里紛繁而密集的景象理出個(gè)頭緒來(lái),似乎是不可能的。讀者們必須牢記的一點(diǎn)是,目前為我們所熟知的鑒別染色法在當(dāng)時(shí)尚未出現(xiàn)。因此,馬爾比基發(fā)現(xiàn),研究一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物(昆蟲,比如蠶)要比繼續(xù)研究高等動(dòng)物更有好處。但是即使研究低等動(dòng)物,當(dāng)時(shí)的情況也是極其復(fù)雜的。為了簡(jiǎn)便起見,他開始研究植物的微視解剖學(xué),這樣的研究就進(jìn)展的快多了。他在這項(xiàng)課題上研究了許多年。1671年,作為倫敦皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員,他把第一批研究成果以論文形式寄給了該組織,論文題目是《植物解剖學(xué)的思考》(Idea anatomes plaruarum),繼之,他又寄了其他的論文。后來(lái),他又編寫了一部關(guān)于植物顯微解剖學(xué)的綜合性著作。就這樣,馬爾比基與尼赫米亞?格魯(Nehemiah Grew)一起成為植物學(xué)奠基人。尼赫米亞?格魯小馬爾比基13歲,時(shí)任倫敦皇家學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)。
取得了這樣偉大的成就,馬爾比基感到自己有能力重新從事高等動(dòng)物顯微鏡學(xué)的研究了。通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單生物的研究,他的觀察力得到了訓(xùn)練,即使在他轉(zhuǎn)而研究高等動(dòng)物時(shí),他認(rèn)為最好還是避免研究過(guò)于復(fù)雜而糾纏不清的事物。因此,就像哈維一樣,他潛心于胚胎學(xué)研究。正如他之前研究植物的芽體一樣,他現(xiàn)在研究動(dòng)物的胚胎。他的指導(dǎo)原則超越了哈維的“Omne animal ex ovo”(一切動(dòng)物皆來(lái)自卵)而是“Omne vivum ex ovo”(一切生命都來(lái)自卵)。
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? ? 他跟蹤研究了雞蛋變成小雞的發(fā)育過(guò)程。在孵化的早期,他每隔6小時(shí),就打開一枚同一批所孵的雞蛋。由于擁有的研究設(shè)備比前輩科學(xué)家們好得多,他發(fā)現(xiàn)的情況也多得多。在他《論小雞在雞蛋中的形成》(on the formation of the chick in the egg)1673年和《孵卵的觀察》(observation on the incubated egg)1689年兩篇論文中詳盡記述和圖示了這些觀察結(jié)果。他所繪制的整個(gè)胚胎發(fā)育圖以及各種器官的發(fā)育圖解,其精密程度遠(yuǎn)超同類之前這方面的嘗試。這種精密度過(guò)了很久也沒(méi)有別人能夠超越。
通過(guò)植物比較解剖學(xué)的研究,馬爾比基就一切生物的共性提出許多猜想。按照他的觀點(diǎn),呼吸器官的大小同有機(jī)體的完善程度成反比。有機(jī)體越不完善,呼吸器官就越大,而有機(jī)體越完善,呼吸器官就越小。例如,植物布滿了螺線狀氣管,昆蟲體表覆蓋有大量細(xì)微的氣管,魚有許多鰓,而人和高等動(dòng)物則只有一對(duì)不大的肺。之后,他繼續(xù)關(guān)于局部器官的精細(xì)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)探索。他研究過(guò)皮膚、舌頭、脾臟、腎臟和神經(jīng)系統(tǒng)的不同部分。1689年,他的關(guān)于腺體功能的專著在倫敦出版,這是他22年的研究成果。這些開拓性研究不僅為后人的繼續(xù)研究奠定了基礎(chǔ),而且擴(kuò)充了生理學(xué)的知識(shí),越了解一個(gè)器官的結(jié)構(gòu),就越容易理解它的功能,從而對(duì)這個(gè)器官與整個(gè)人體的關(guān)系就了解得更為徹底。
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馬爾比基一生大部分時(shí)光是在博洛尼亞 (Bologna,又譯波倫亞)度過(guò)的,他于1628年3月10日在博洛尼亞近郊的卡瓦爾庫(kù)奧累(Crevalcore,又譯克累瓦爾戈)出生。小的時(shí)候父親將他送去學(xué)習(xí)法語(yǔ),其父去世后曾一度輟學(xué)。1653年在博洛尼亞獲醫(yī)學(xué)博士和哲學(xué)博士雙學(xué)位。除了有幾年在比薩(Pisa)市和梅西納(Messina,又譯墨西拿)市當(dāng)教授外,他都在波倫亞大學(xué)擔(dān)任醫(yī)學(xué)講師,直到1691年為止。應(yīng)當(dāng)注意的是,這里指的是醫(yī)學(xué);而解剖學(xué)的研究,直到17世紀(jì),仍然是由蓋侖的信徒們主持的。這些人把同事們的顯微鏡研究?jī)H僅看作消磨時(shí)間的嗜好,他們妒忌馬爾比基在國(guó)外獲得的聲譽(yù),于是想方設(shè)法去排擠他、騷擾他。這種騷擾后來(lái)變得窮兇極惡。有一天,馬爾比基的別墅給洗劫一空,他的研究?jī)x器被砸碎了,論文也被付諸一炬。連他自己的生命安全都受到了嚴(yán)重威脅。
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? ? 因此,馬爾比基的生活苦不堪言,毫無(wú)幸??裳?。他日復(fù)一日遭到騷擾,度日如年,茹苦吞酸,時(shí)乖命蹇。在他的肖像畫上就表現(xiàn)出他的這種悲苦與憂郁。后來(lái)到1692年,羅馬來(lái)了一份詔書,賜他為教皇英諾森十二世 ( Pope Innocent Ⅻ)的私人侍醫(yī)。從此時(shí)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn),他甚感欣慰。他這時(shí)期的往來(lái)信件可資佐證。但是,越來(lái)越多的醫(yī)務(wù)工作,使他幾乎沒(méi)有時(shí)間從事科學(xué)研究,也沒(méi)有時(shí)間享受多少養(yǎng)尊處優(yōu)的生活。馬爾比基于1694年11月30日因中風(fēng)逝世于羅馬。尸檢證實(shí)死因?yàn)槟X出血,后被送回博洛尼亞埋葬。