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解开扎紧肺动脉的细绳，哈维再次将水注入右心室，几秒钟的工夫，水便涌入左心室。这些带着淡淡血色的液体显然是从心脏的右侧经过肺部组织，然后通过肺静脉又回到心脏并流向心脏左侧的。这一瞬间，他知道科伦波是正确的。科伦波坚称心脏向肺部输送血液，血液返回心脏时，呈现生机勃勃的鲜红色。
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威廉·哈维已经对心肺之间的相互关系确信无疑，但是他对心脏功能还是感到困惑。他应该继续质疑盖伦吗？对于医生来说，质疑盖伦确实是亵渎神明。还是说，他应该相信心脏与所有的器官一样，舒张时将血液引向自身？解剖了绞刑犯的尸体后，哈维又回去研究他的水生动物，其中有些动物的表皮是透明的，于是他可以仔细观察它们跳动着的小心脏。渐渐地，随着小型生物解剖实践的增加，哈维对心脏自身吸入血液这一观点所萌生的怀疑越来越强烈。
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哈维切开一条鱼的胸腔，看到微小的心脏快速地搏动着，甚至目睹了血液流经透明的主动脉。他将手指放在心脏上，能够感觉到它的收缩，这使他进一步确信心脏更像是一种肌肉组织，而不是一个吸入空气（或血液）的风箱。用鳗鱼做实验时，哈维切开鱼的胸腔并取出了跳动的心脏。他把心脏放在解剖台上，那颗小心脏继续搏动着，即使他将心脏切成一片一片的，每一片都还在收缩着。哈维现在完全确信这颗心脏是一块肌肉，而且有一个收缩的活动阶段。哈维正在解开一项伟大的生命之谜。
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多年来，威廉·哈维进行了无数的动物实验。他经常用狗来做实验。以现代标准看来，哈维用成百上千的动物做实验，在丝毫没有考虑其感觉或意识的情况下让它们死去，是相当残忍无情的，我们很难为他辩护。事实上，无论哈维发现的成果有多么重要，他的活体解剖实验都令人恐惧不安。在17世纪，斗熊、斗鸡和公开虐待动物的行为司空见惯，直到1835年，英国才通过了《禁止虐待动物法令》（Cruelty to Animals Act）。此前，大部分的英国人认为动物无法感到疼痛，一只狗被虐待至死，在他们心中引起的情感冲突，就跟今天我们拍死一只蚊子的感觉差不多。
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经过许多实验之后，哈维对心脏内部及其周围的血液流动已经确信无疑，但是他仍然对血液的起源以及血液在哪里消失感到迷惑不解。这是科学发展中一个真正伟大的时刻——哈维意识到，研究心脏的功能需要某种计算。在天文学、物理学、数学和生物学雏形初现之时，哈维开创了一个全新的科学分支。
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推断出心脏的活动阶段是收缩（systole，希腊语）之后，哈维意识到他可以估算出心脏泵出的血量。现在看来，他的计算相当保守，但是计算结果使他得出了正确的结论。哈维猜测，心脏每次收缩时，无法将所有血液全部挤出心室，而是只释放出舒张期（或放松状态）心室血量的一小部分，于是他估算出每次收缩时所释放的这一小部分血量约为1打兰[9] （相当于1/8盎司）。这是一个安全的估算，但远远低于实际血量。
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哈维估计心脏每分钟至少跳动30次，按一小时60分钟、一天24小时做乘法，如果非常保守地估计每次收缩排出1打兰的血量，那将意味着每天有近5万打兰的血液通过搏动进入动脉。如果盖伦及所有古代医生一直以来的推测是正确的，肝脏每天需要不断地造出大量的血液，这对于哈维来说简直无法想象，希波克拉底医学理论的真实性根本经不起推敲。
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世界上第一次生理学计算得出结论：盖伦显然大错特错。两百年后，拉瓦锡的观察才使质量守恒成为定律，而此时哈维的推断非常简单，肝脏根本不可能像消防栓那样，每天涌出那么多的血液。我们现在知道，按人均体重150磅[10] 来说，心脏每次搏动输出量为70毫升，这样每日心脏的输出血量超过7 000升，或者说，有将近2 000加仑（约7 500升）的血液流经心脏。哈维要是知道每天有超过40桶的血液流经心脏，他肯定会气得捶胸顿足。
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如果肝脏并没有源源不断地生产血液，那么血液是从哪里来的呢？也许更为关键的问题是，血液到达最终目的地后发生了什么？它确实蒸发了吗？
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哈维的最后一个实验可能是受到了他在帕多瓦的导师法布里修斯的启发。哈维离开帕多瓦之后不久，法布里修斯出版了《论静脉瓣》（De venarum ostiolis ）。在这本书中，他探讨了瓣膜的功能。法布里修斯并不知道静脉中的血液是从四肢流回心脏的，于是他无法正确地判断“小门”或者静脉瓣膜的功能。他用布料止血带扎住受试者的手臂，静脉便肿胀起来；然后，法布里修斯用手指按住止血带附近的一根静脉，却发现他无法迫使血液流向手部。他总结道，瓣膜“阻挡并延迟了”血液的流动，这明显误解了静脉瓣膜的功能。他的研究以错误的亚里士多德理论为基础，这使他无法看到真相，但是其论著确实启发了他的学生通过重复实验去发现真相。
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哈维重复了导师的实验：他将布料止血带牢牢地绑在用人的手臂上，证实了法布里修斯所观察到的血液无法流回手部的现象，因为“小门”禁止回流。由于哈维不盲目相信盖伦派学说，他在解释这个小实验的结果时，就具有更大的自由空间。如果你的手臂上可以看到静脉，那么重现这个实验就很简单：将一条围巾或者橡皮筋紧紧地绑在肘部上方的手臂上，试着迫使血液流向手部。由于静脉瓣膜的存在，血液根本无法在肢体中“反向”流动。解开止血带后，血液会继续流向心脏（见彩插5.2）。
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哈维离他伟大的综合性分析仅差一步之遥。他思考着这些过程：心脏搏动时涌出大量血液，血液在肺部“获得生机”，鲜红的血液通过动脉输送到人体的各个组织，再结合血液从四肢流回心脏的单向通道这一新发现，哈维顿时明白了。后来，他写道：“我独自一人思考了很长时间后……我发觉……血液确实通过动脉流向静脉，并由此返回心脏右心室。”
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哈维终于有了结论。血液由强大的左心用力泵出，通过主动脉和动脉搏动到达全身，经过某种神秘的交换，同样的血液被输送至静脉系统以返回心脏，之后被推入肺部以获得空气。因此，它是一个封闭的系统。哈维的研究是在复式显微镜发明之前进行的，他的肉眼无法看到人体每个器官中“毛细血管床”上那些越来越小的微型动脉分支。
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最终，哈维想道：“因此，我开始自己思考，血液是不是在做环形 （circular）运动……”希波克拉底、亚里士多德、盖伦以及我们所有的祖先都没有看到心脏功能的真相。在帕多瓦结识了伽利略的哈维向人类宣告，血液在我们的体内沿着双重循环轨迹运行，一条是通向人体的体循环，另一条是通向肺部的肺循环。血液并不是简单地涌入终末器官，而是在血管内流经器官和肌肉；哈维去世后不久，新型显微镜仪器就将揭开这一秘密。简而言之，哈维的伟大在于他揭开了血液循环 的真相。
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马尔切洛·马尔比基（Marcello Malpighi，1628—1694年）是一位意大利科学家，他首次描述了在微动脉与微静脉之间存在微血管。他的首次突破性进展来自一次青蛙实验，他在检查青蛙肺部仍在涌动的血液时，借助一块简单的放大镜，看到了介于动脉和静脉之间的一团中间组织。血液循环的路径终于被描绘了出来，马尔比基称之为毛细血管（见彩插5.3）。
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威廉·哈维在英格兰和欧陆各地不断地讲解着自己关于心血管系统的看法，终于在1628年出版了经典巨著《心血运动论》。哈维的这部代表作成为科学领域有史以来最重要的著作之一，书中对人体机械构造的理解，反映出他与勒内·笛卡儿志同道合的机械宇宙观，并使他成为领域内的重要先驱人物。
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笛卡儿和哈维改变了17世纪的知识观，再加上弗朗西斯·培根的经验归纳法，自然哲学转变为一种科学的调查研究过程。后来的皇家学会的重要创办人罗伯特·波义耳将人体比作一台“液压发动机……由自然精心架构而成”。哈维的“头脑对于当时的知识和文化精神极为敏感，他的想法充分体现了时代精神”。[11] 他的研究首次从数学和生理学的角度解释了人体，成为新兴实验时代的基石。哈维去世后不久，皇家学会成立了，然而继承其衣钵的并非皇家学会的科学家和自然哲学家，而是另一位对自然情有独钟的英国人，当初他像个无人问津的流浪者一样游荡到伦敦，如今却长眠于威斯敏斯特大教堂里。
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1540年，英格兰国王亨利八世将两个行业公会联合起来，统一为“理发师-外科医师公会”。接下来的许多年里，外科医生饱经各种苦辣辛酸和挖苦讽刺，终于在1745年脱离组织，成立了自己的“外科医师公会”，它后来成为皇家外科医师学会（Royal College of Surgeons）。理发师和外科医生为了得到人们的认可而争执不休，在18世纪中期，他们都可以提供理发服务，进行简单的脓肿引流，施展有效或无效的放血疗法，但也仅此而已。然而，1745年外科医生独立后，至少暴露出一项重大问题：他们没有自己的解剖演示厅，这使他们争先恐后地寻找场地以及合适的监管人员。
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威廉·亨特（1718—1783年），苏格兰人，著名的内科医生、产科医生和解剖学家。他在格拉斯哥附近长大，之后在爱丁堡、莱顿、巴黎和伦敦接受了一流的教育培训。1744年，在圣乔治医院完成医学培训后不久，威廉·亨特以私人授课的方式开设了一门解剖课程并宣传道：“先生们有机会在整个冬季课程中，像在巴黎一样学习解剖技艺。”[12]
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威廉·亨特的解剖学校在伦敦尚属首例。（令人惊讶的是，伦敦第一所特许医学院成立于1785年，但是在此之前，圣巴塞洛缪医院已经进行非正式教学好几个世纪了。）1746年，亨特在科文特花园租了间公寓并开办解剖学校，到1749年，学校搬至附近的科文特花园1号大厦，并大获成功。（现在那里是一家苹果产品专卖店！）学校成功开办，亨特的解剖实践也随之增多，采买与准备尸体的工作便需要委托他人来协助完成。无奈之下，威廉让比他小10岁的弟弟约翰·亨特搬到伦敦，协助他打理学校的工作。
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威廉·亨特“身着绫罗绸缎，头戴银白色卷式假发，与苏格兰知识分子共进晚餐，［穿梭于］咖啡厅和剧院、解剖室和理发店……以及科学和艺术这两个迥然不同的世界之间”。[13] 而他的弟弟约翰，却与他有天壤之别。约翰13岁辍学，可能患有阅读障碍，人称是个“笨手笨脚，缺乏教养，基本没受过教育的乡下小伙子……有一头吓人的红发”。[14] 两人上次见面时，约翰只有12岁。10年不见，他的生活已是饱经风霜。约翰·亨特是家里10个孩子中年龄最小的，出生时父亲已经65岁了。他搬到伦敦时，9个哥哥姐姐中的6个已经去世了。在充满不安和疾病的世界里，威廉是他唯一稳定的依靠。
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约翰·亨特拒绝接受英国文法学校的传统教育方式，而是选择在乡间游荡，研究南拉纳克郡的花鸟鱼虫。如果说有什么事能让我们“三岁看老”，那就是他好像面对腐烂之物也不觉得恶心，对一切通常令人反感的东西基本免疫。约翰·亨特没有走上先去伊顿读预科，再到牛津或剑桥获得学士学位的路，而是带着永不满足的好奇心、天生的怀疑主义和饱经沧桑的坚韧来到了伦敦。
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1748年，年仅20岁的约翰·亨特抵达伦敦，尽管缺乏正规的教育经历，但是他已经准备好了在解剖学校做哥哥的助手。解剖学校已经开办两年了，正在蓬勃发展。他们几乎不了解对方，好在威廉正急切寻找一个能够处理所有尸体的跟班。约翰最好还能为解剖讲座做好尸体的准备工作。1748年9月，新学期即将开始，威廉和约翰在科文特花园的解剖室解剖死者的一条手臂。多年来孤僻的性格和猎奇心使约翰自学成才，他熟练地操作着手术刀，让威廉大为惊讶——约翰是个天生的解剖家。和弟弟第一次做解剖研究时，威廉告诉这位没上过学的毛头小伙子，他具有成为优秀解剖学家的潜质，永远也不会失业。[15]
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如今，世界上的每所医学院都由专业人员对尸体进行整体防腐处理，严格地施用防腐固定剂以防止腐烂。防腐剂经由尸体的血管注入体内，这样便可以渗透到全身的各个组织器官。在冷却的条件下，尸体能够储存数年而不发生腐烂。解剖实验室在整个学期里也不会让路过的人闻到组织腐烂的气味。学生第一天看见一具死尸会感到震惊，但在接下来的日子里，你意识到永远也不会遇到蛆或者脓，恐惧也就逐渐消失了。
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科文特花园的解剖学校面临的主要难题是尸体本身。到18世纪中期时，欧洲大陆的许多国家已经放宽了古罗马时代关于人体解剖的禁令，但是英国仍然严格禁止采买尸体。在16世纪的伦敦，死刑犯尸体会少量分配给理发师-外科医师公会。亨特学校开办后的这些年中，禁令几乎没有什么变化。在夏天的那几个月里，尸体会在温暖的环境中散发腐烂的恶臭，因此被禁止解剖，但入秋后天气转凉，标志着另一个解剖季节的开始。每年在伦敦被处以绞刑的罪犯多达50人，其中甚至包括一些犯下偷窃手表等轻罪的人。
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