181｜雷蒙：谁是电生理学的奠基人？

雷蒙是电生理学的奠基人，他证明了人体的生理活动有电参与。

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我们今天继续来介绍穆勒的学生，这个学生叫雷蒙，他是电生理学的奠基人。电和医学是怎么产生联系的呢？

整个十八世纪，人们对电都很感兴趣。到了十八世纪中期，用电学现象来进行表演在欧洲已经很常见，而且很多医生也用电来治疗疾病。比如法国大革命的领袖马拉就是学医出身，他曾经带着起电装置到处行医。

但此时的医生对电的认识并不深入，关于生物体内是不是天然就存在电流这个问题，直到十九世纪初依然没有答案。而解决这个问题的人就是埃米尔·杜布瓦·雷蒙（Emil Heinrich du Bois-Reymond ，1818-1896）。

雷蒙的经历与师生关系

先了解一下雷蒙的经历。

1818年，雷蒙出生于柏林。他的父亲白手起家，靠努力成为了上流社会的一员。同时雷蒙的父亲还一直想成为一名学者，因此他非常鼓励雷蒙进行科学研究。

雷蒙一开始并没有打算成为一名医生，而是希望在研究领域做出贡献，然后成为一名教授。

在柏林大学学习期间，雷蒙成为了约翰内斯·穆勒的学生，并且一直跟随了穆勒十几年，是穆勒亲自指导时间最长的学生。但是他跟穆勒的关系却并没有特别亲近，这有几方面的原因。

• 第一，在很长的时间里，穆勒都没有给雷蒙提供有工资的职位，所以雷蒙只能靠父亲的资助生活。这让雷蒙多少感觉穆勒是在剥削自己。
• 第二，穆勒虽然是承前启后的伟大科学家，但是他的思想有很大的时代局限性，受到自然哲学的影响依然很大。而雷蒙则是彻底用科学的态度研究医学，因此在雷蒙学术生涯的后期，他觉得自己已经青出于蓝而胜于蓝，不再那么亲近老师了。
• 第三，这对师徒在柏林大学的教学工作里还存在竞争关系。雷蒙在1854年成为柏林大学生理学教师。当时教授和老师的薪水是根据他们的学生人数来定的。穆勒已经在柏林大学工作了20多年，地位很稳固，他的课程对学生有很大吸引力。而雷蒙则把穆勒当成竞争对手，他在自己的课程里添加了大量实验课，目的是让课程显得更新颖，好吸引更多学生。

因为这些原因，穆勒和雷蒙的关系始终不是很亲密。但从另一方面说，能教出比自己更优秀的学生，才更能说明穆勒这个老师的教学水平之高。

而且是穆勒本人推荐雷蒙去当的柏林大学生理学教师，这更说明穆勒的胸怀和水平。

在穆勒去世之后，雷蒙接替了他生理学教授的职位，成为了穆勒在这个领域真正的继承人。

研究领域：从青蛙实验到电生理学

那么，雷蒙在生理学领域的水平如何呢？我们可以简单概括说：雷蒙的研究领域先进、研究方法先进、研究思路也先进。

先说研究领域的先进。雷蒙的主要研究方向是电生理学，这是十九世纪医学界最前沿的领域。

在十八世纪，意大利医生伽伐尼（Luigi Galvani，1737-1798）无意间用带有电荷的解剖刀接触了青蛙的坐骨神经，然后他意外发现青蛙的肌肉出现了收缩。

这让伽伐尼把电和生命联系到了一起。

在此之前，医学家认为，神经是一种管道，里面流动的液体或者气体驱动着肌肉收缩。而现在新的可能性出现了——是神经中的电流传输了信号。

但是直到十九世纪上半叶，这个理论也没有被最终证实。

1841年，穆勒告诉雷蒙，意大利生理学家马特乌奇在神经和肌肉组织中发现了电活动，这个发现说明伽伐尼很有可能是正确的。

穆勒建议雷蒙对马特乌奇的研究进行重复，因为这样很有可能做出新的突破。

于是，雷蒙在电生理学研究领域投入了55年时间。这些投入也没有白费，电生理学这个有争议的领域在雷蒙的努力下得到了发展，雷蒙也因此被称为“电生理学之父”。这是雷蒙研究领域的先进。

研究方法：定量实验与精密仪器

接下来说雷蒙研究方法的先进。

我们之前讲过，十九世纪上半叶的德国医学仍然深受自然哲学的影响，所谓的“生命力”概念很流行。

雷蒙对这个概念非常反感，他认为这是用一种特殊的、没有科学依据的现象来解释动物的生理活动，不但妨碍了科学家的实验，甚至影响了科学家的思考。

雷蒙认为，有机物和无机物之间并不存在根本的区别，生命的功能同样可以用物理学定律来解释，生理学家应该用严谨的定量实验进行生理学研究。

也就是说，雷蒙所认为的科学，是利用当前最先进的技术对生理学现象进行创造性研究。

在他的这种思想里，我们可以清楚地看到十七世纪物理医学的影响。也可以说，某种程度上雷蒙受到了拉·梅特里的影响，将人体看作是一台机器。

那雷蒙具体的研究方法是什么呢？我们之前说过，穆勒强调观察和实验，但他本人更侧重观察。

雷蒙则接过了穆勒科学思想中关于实验的部分，他不但热衷于做实验，而且喜欢制作实验器材，比如为了观察生物体内的电流，雷蒙亲手制作了灵敏度极高的电流计。

提高电流计的灵敏度

这个电流计很重要，我们介绍一下。早在1820年，一位丹麦物理学家就发现，电流可以使磁化的针发生偏转，电流计就是根据这个发现制作出来的。

但十九世纪的电流计很不敏感，有的甚至不如青蛙腿。毕竟只需要微小的电流，就能引起青蛙腿的肌肉收缩。

于是，制造灵敏度更高的电流计就成为了科学家们想要解决的问题。电流计的原理并不复杂，电流经过线圈会引起指针的摆动，摆动的幅度就能显示出电流的大小。电流计中的线圈越多，灵敏度就越高。

刚才我们讲到马特乌奇发现了生物体内的电活动，靠的就是电流计，但是他使用的电流计只有2500个线圈，灵敏度很低。这给雷蒙后续的研究留下了空间。

雷蒙意识到了电流计灵敏度的问题。在1841年到1848年间，他制作出了当时最灵敏的电流计，线圈数量高达4650个。

之后他又制造出了线圈数量高达24160个的电流计。

有了这个先进的设备，雷蒙可以在不借助任何外界刺激的情况下，测到神经中的电流。这意味着人们对人体内的电流，终于可以进行定量的研究了。这在当时是十分先进的研究方法了。

研究理念：实验的可重复性

最后，再来聊一下雷蒙研究理念的先进。

我们知道，科学研究有一个重要的特点是可重复性。

一个科学家得到了某个成果，就会把自己的实验方法公布出来，其他科学家遵照这一方法如果能够得出同样的结果，就可以证明这个结果的正确性。如果实验结果无法重复，那我们就要对这样的结果警惕。

而雷蒙在研究中就特别强调实验的可重复性。哪怕是在实验条件很差的情况下，他也做到了这一点。身为穆勒的学生，家庭条件又很好，为什么雷蒙的实验条件会很差呢？

实际上，在1848年革命中，雷蒙的父亲被迫退休了。他家的收入急剧下降，影响了雷蒙研究的资金来源，所以他只能在条件简陋的公寓里进行研究。

除此以外还有一个难点，进行电生理研究会用到大量青蛙，这种动物虽然好抓，但饲养很困难，尤其是在冬天。

因此在几十年的研究中，雷蒙经常给自己的朋友写信，抱怨青蛙在冬天被冻死了。

但即使是这样，雷蒙依然让自己的实验保持了高度的可重复性。

他曾经说过，只要仪器状况良好，而且有青蛙，自己就可以在任何地点、任何时间重复观察生物电流的实验，重复多少次都可以。而且他也真的做到了。

当时很多著名的科学家都来到他的公寓观察实验，其中包括他的老师约翰内斯·穆勒，还有我们马上就要讲到的亥姆霍兹。

面对这些重量级的访客，雷蒙曾经自豪地说：有谁见过一个80岁的老人拜访一位年轻的科学家并亲自动手做实验呢？

雷蒙说的这位80岁的老人就是亚历山大·洪堡，他在德国科学界的影响力比约翰内斯·穆勒还要大。我们之前讲过，柏林大学今天被叫作柏林洪堡大学，正是为了纪念亚历山大·洪堡和他的哥哥威廉·洪堡。

总之，雷蒙重视实验的可重复性，这在当时是很先进的研究理念。

当然，这个理念同样受到了他的老师穆勒的影响。在1831年，穆勒对神经进行研究的时候也曾经进行过实验，而且他提出做实验应该在任何地方、任何时间，在相同条件下产生相同的、确定的结果。

科学史研究与穆勒传记

雷蒙以上的这些成就已经足够耀眼了，他在生理学领域取得了创造性的突破。而除了医学，雷蒙对科学史的贡献也很大。我们最后简单聊几句。

雷蒙不仅是个科学家，而且对文学和历史有很深入的研究，他在著作和讲座中特别重视科学史的意义。有学者认为，科学史能成为一门学科，离不开雷蒙在十九世纪中期做出的贡献。

雷蒙既是追随穆勒时间最长的学生，又非常重视科学史，所以在穆勒去世之后，雷蒙用了一年多的时间，把当时重要的科学机构和科学家给穆勒写的讣告收集了起来，并且仔细查阅了和穆勒有关的几乎所有档案，把这些都写到了书里。最终，雷蒙的作品成为了穆勒的官方传记。

在这部传记中，雷蒙反复提到——穆勒是把德国科学从自然哲学中解放出来的英雄。

雷蒙对穆勒的评价非常高，但同时也宣称：穆勒已经完成了他的历史使命，而自己才是继续引领医学研究向前进的人。

总结

雷蒙是跟随穆勒时间最长的学生，穆勒重视观察而雷蒙重视实验。在十九世纪上半叶，雷蒙在研究领域、研究方法和研究理念等方面都处于时代的领先地位。他亲手制作了高灵敏度的电流计，监测到了生物体内的电流，实现了对电流的定量研究，因此被尊称为“电生理学之父”。

思考题

在今天，电和医学依旧有很大的联系，你知道哪些把电用在医学领域的例子吗？欢迎你在评论区留言，把知识分享给我。

好啦，今天的内容就到这里，明天见！