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112|生命何来:17世纪的医生怎么解释生命的诞生?
关于“生命由何而来”这个问题,17世纪的医生迈出了重要的一步。
我是孙轶飞,欢迎来到《医学文明300讲》。
无论是哲学还是生物学,都面临一个绕不过的问题:生命是从哪里来的?虽然关于物种起源,今天还存在多种猜测,但我们至少可以确定,上一代的生物繁衍是新生命诞生的基础。
但这也不是从古就被人们认定的,在17世纪之前,关于生命从哪里来有很多荒诞的猜测。直到科学有了发展,17世纪的欧洲科学家们才把这个问题划归到了生物学的领域,并有了突破性的认识。
而此时的生物学依然依附于医学,甚至可以说是医学的一部分。回顾17世纪的生物学史,那些著名的生物学家基本都有医生的身份。
所以作为医学史课程,我们也得聊一聊,17世纪医生对“生命由何而来”这个问题的探索。
自然发生说与小人儿的设想
其实在17世纪之前,针对这个问题,就已经存在一种相对主流的观点了,它叫自然发生说。
这是古典时代哲学家的观点。当时亚里士多德认为,生命可以自然而然地产生。比如,淤泥中会出现青蛙,草丛中可以诞生昆虫,而污浊的环境自然会产生出蛆。这种观点认为,生命是可以从自然里凭空诞生的,这就是所谓的“自然发生说”。
在中世纪,亚里士多德是当之无愧的权威。所以他的这一错误观点也被很好地保留了下来,并让中世纪的学者做了一千年的无用功。学者们的实验室里摆满了瓶瓶罐罐,他们进行了一系列复杂的操作,试图能凭空创造出生命来,这当然不可能有什么理想结果。
到了文艺复兴时代,医生帕拉塞尔苏斯依旧相信亚里士多德的观点,并将它和炼金术结合到了一起。作为一个充满自信的人,帕拉塞尔苏斯觉得凭空创造出青蛙、老鼠之类的小动物都不值一提,他希望能通过实验创造出人类。
于是,他做了一个这样的计划和设想:把人类的某种体液放在南瓜里自然腐烂,然后把它挪到马的胃里放置40天,一个新的生命按道理就已经诞生了。
但此时的生命只是一条透明的东西,接下来需要每天用人血喂养它,并且继续在马的胃里养育40周。这样就能创造出一个真正的婴儿,他和正常的婴儿没有任何区别,只是体型估计会非常小。
帕拉塞尔苏斯对他的设想充满了信心,用拉丁语给这种生物命名叫做霍蒙库鲁斯(homunculus),字面意思就是“小人儿”。可见在文艺复兴时期,自然发生说依然大行其道。
海尔蒙特创造生命的两个配方
时间来到17世纪,关于生命从何而来这个问题的研究终于有了巨大进展,我们重点来聊聊这一时期。
之前课程里讲过化学医学的代表人物海尔蒙特,他在各个方面都和帕拉塞尔苏斯十分相符,在自然发生学说方面也继承了帕拉塞尔苏斯的观点。我给你说两个海尔蒙特创造生命的配方,你感受一下。
- 第一个配方:在瓦罐里装上谷物,然后用脏衣服堵住罐子口,放21天以后,里面应该就会长出老鼠来。
- 第二个配方:在砖上凿一个坑,里面放上捣碎的罗勒草,也就是俗称的“金不换”,然后用另一块砖盖上,并放在阳光下暴晒,按他的想法几天以后罗勒草就会变成蝎子。
听了这样的配方,你大概会感觉17世纪人们的认知依旧不可靠。
雷迪的肉、苍蝇与纱布实验
好在事情到17世纪中叶出现了转机。在文艺复兴时期叱咤风云的美第奇家族,此时虽然已经没那么大权力了,但家族的财富依然雄厚。当时美第奇家族的当家人、托斯卡纳公爵在佛罗伦萨建立了一个科学组织,有一个叫弗朗切斯科·雷迪(Francesco Redi,1626-1697年)的人也加入其中。
雷迪是当时著名的医生,而且后来成为了美第奇家族的家庭医生。在当时,有钱有地位的人时常会被下毒谋杀,而医生的身份无疑给下毒提供了有利条件。因此能够被聘用为家庭医生,说明了美第奇家族对雷迪的信任。
除此以外,雷迪还拥有科学家、学者和诗人的身份。只不过他在写诗的时候,经常添加各种科学注释,这就让他缺少了一点诗人的浪漫主义气质。
在科学领域,雷迪非常关注昆虫,尤其是对研究苍蝇有很大兴趣。按照亚里士多德的自然发生说,在污浊的环境和腐烂的肉里自然会生出蛆,蛆又会变成苍蝇。雷迪想通过实验来进行研究,但又无从下手。
后来,一个意外让雷迪找到了实验方法。一天,他拿着一块肉在思考如何设计实验,以证明蛆的由来。这时朋友来拜访他,雷迪顺手把肉放进了罐子里并盖上盖,然后就把它们彻底忘干净了。
一个礼拜以后,罐子里发出的臭味提醒雷迪,自己还有实验没做完。当他打开盖子时惊奇地发现,肉虽然烂透了,但里边既没有蛆,也没有苍蝇。
这个现象引发了雷迪的思考,烂肉没有生蛆莫非是因为罐子盖了盖,苍蝇飞不进去?但仅仅是这样,还不足以推翻自然发生学说。于是雷迪设计了另外一个实验,他准备了几个容器,并各放了一块肉,但只有其中几块肉用薄纱布包住,然后他静静地等待这些肉腐烂。
几天以后,所有的肉都烂了,没包纱布的肉长满了蛆,但是包了纱布的肉却没有蛆。这样的实验结果让雷迪想通了一件事:腐烂的肉里并不会凭空长出蛆虫,那些出现的蛆虫,是苍蝇在肉上产卵并孵化出来的。
在这个实验的基础上,雷迪继续观察了很多种昆虫,然后提出了自己的观点:所有活的昆虫都是由其他昆虫产生的,而不可能从没有生命的东西里凭空产生。
这就给了自然发生说重击。
哈维给鸡蛋刷油漆的实验
就在雷迪进行研究的大致同一时期,另外一位重量级的科学家——血液循环的发现者威廉·哈维,也对生命的诞生进行了类似的研究。他要研究的具体问题是:鸡蛋有没有生命?
哈维认为,鸡蛋上存在很多小孔,这些小孔存在的意义很有可能是为了让鸡蛋获得空气。也就是说,鸡蛋是有生命的,也需要呼吸。如何证实这个猜想呢?哈维采取了实验的方式,具体操作是给鸡蛋刷油漆。如果这些小孔被油漆堵住了,那么按照哈维的设想,鸡蛋就无法顺利地孵化出来。
这个实验的难点在于,一开始哈维刷油漆的技术实在不过关。他经常把油漆刷得太厚,放回鸡窝的时候还没有干透。这样的鸡蛋很容易粘在母鸡身上,孵化就不顺利。
好在哈维是一个极具钻研精神的人,在浪费了很多鸡蛋之后,哈维终于能熟练地在鸡蛋上均匀刷出一层薄薄的油漆,并成功证明了自己的猜想。没刷油漆的鸡蛋顺利孵化,而刷了油漆的鸡蛋根本没有任何形成胚胎的迹象。
也就是说,鸡蛋是有生命的,也需要呼吸。这样一来就证明了,鸡当然也不是从没有生命的物质中自然生成的。和雷迪一样,哈维同样使用实验的方法指出了自然发生说的错误。
胚胎研究与《论动物的生殖》
值得一提的是,哈维对于鸡蛋的研究并没有止步于此,他还进一步观察了鸡蛋孵化成小鸡的全部过程。他将孵化了不同天数的蛋小心翼翼地剥开,然后观察到了鸡蛋孵化过程中心脏的形成。
经过这样的观察,哈维最终完整地解释清楚了鸡蛋如何形成胚胎,胚胎又如何一步步发育为一只完整的鸡。之后哈维又研究了哺乳动物胚胎的发育过程,这些都是非常重要的成果。
然而正如我们之前的课程所讲到的,哈维的靠山英国国王查理一世后来被克伦威尔推翻了。哈维在学术界的敌人借此机会下了手,他们不但组织人抢劫了哈维的家,抢完之后还一把火烧掉了哈维的房子。就这样,哈维丢掉了他的大量研究资料。
但哈维依然没有放弃,虽然实验资料丢失了,但他依靠自己的记忆,完成了另一部巨著——《论动物的生殖》。事实上,这本书的贡献丝毫不亚于讲述了血液循环的《心血运动论》,哈维在生殖和胚胎学领域的研究成果也不亚于发现血液循环。
但遗憾的是,此时再也没有另一个人接替查理一世来保护和支持哈维了。
但无论如何,哈维依然用自己的研究向这个世界宣告:所有的生命都来自于卵。
自然发生说尚未被彻底推翻
需要说明的是,尽管有雷迪和哈维的研究,自然发生学说并没有被彻底推翻。虽然哈维坚信所有的生命都来源于卵,但并不是所有的卵都像鸡蛋一样能说清楚来源。对于那些个头很小的生物来说,它们的卵依然有可能是自然而然产生的啊。
这个问题又困扰了科学界上百年的时间,直到19世纪才被法国科学家巴斯德最终解决,这个我们后面会详细说。
总结
关于生命从何而来的问题,古典时代的哲学家亚里士多德提出了自然发生说,认为生命是自然而然生成的。
这一观念经过中世纪、文艺复兴,直到17世纪初还被海尔蒙特所坚持。然而在17世纪,意大利科学家雷迪用实验证明了蛆是由苍蝇产卵而产生的;英国科学家威廉・哈维则研究了鸡蛋孵化成小鸡的全过程,并提出了所有的生命都来自于卵的观念。
他们的研究成果虽然没能彻底推翻自然发生说,但已经使生命由何而来这一问题大大地向前迈出了一步。
思考题
人类历史上有一个著名难题——“先有蛋还是先有鸡”,你结合今天的内容推测一下,哈维会怎么回答这个问题呢?欢迎你在评论区留言,把你的想法分享给我。
好啦,今天的内容就到这里,明天见!