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第3章 生物巨匠背后惊人的故事(2)

秦汉时期出现了两部比较系统的针灸学专书,即《黄帝明堂经》和《针灸甲乙经》。总结了我国3世纪以前针灸学的成就,确定了654个腧穴,并对每一腧穴的主治病症、取穴方法都作了归纳整理,对于后代针灸学的发展有很大影响。

三国时期的名医华佗更是针灸治疗的“高手”。他针法高明,技巧纯熟,有所创新,总是反复斟酌挑选最有效的穴位针刺,扎针不多,效果甚佳。一次,一位老妇人捂着脸颊急匆匆地来找华佗,说牙痛难忍。华佗仔细查看老妇人的口腔,见到牙龈红肿,确诊为风火牙(牙周炎)。他在老妇人的双手拇指与食指间的合谷穴按摩了一会儿,然后进行针刺。一面扎针,一面询问病人的感觉。只见老妇人皱眉道:“有点胀痛和酸麻。”华佗见她已经有了针感,便将针捻转了几下,这时老妇人说:“酸麻得厉害,直向上反射。”华佗又将针捻转了几下,老妇人又连声叫道:“连肩胛上也酸胀起来了。”华佗突然将针拔除,再问病人的感觉如何。老妇人捂了捂脸颊,将牙齿咀嚼了几下,高兴地说:“牙不疼啦。”

又有一次,一个人脚疼不能行走,坐车来找华佗看病。华佗让他解衣,在脊柱两侧点了几十个穴位,纵斜不等。据说这样针灸后,就可以行走和跑动。后人就把部分的穴位———“夹脊穴”称为“华佗穴”。当今广泛应用的新针疗法,有取穴少、扎针深、刺激强烈等特点,可以说是华佗等古人的针灸疗法的发展。

我国针灸学在世界医学史上开辟了医疗方法的一个新途径,为医疗事业的发展做出了贡献。随着医学技术的发展,中西医的密切合作,针灸疗法也得到了飞速发展。针灸疗法的临床应用更加普及,在传统针灸疗法的基础上创造出了很多新的方法,如电针、耳针、头针、穴位注射、磁穴疗法等,都进一步扩大了针灸治疗的范围和效果。现在针灸疗法已被许多国家和人民所重视和应用,相信我国这一古老而独特的医疗方法在新的时期将会大放异彩。

血液理论造福人类,医学奇才名垂千古

盖伦是古罗马著名的医学家,也是古代医学理论家,同时又是一位自然科学家、哲学家。由他首创的医学知识生物学知识体系,对西方医学,特别是对解剖学与生理学方面产生了很大的影响。

盖伦的杰出研究是解剖学、因为当时解剖人体会遭到指责,故他的研究限于解剖动物,如狗、羊、猪及猴。他将所观察到的都做了大量的极为详尽的描述,当然并非他所看到的每种情况都适用于人体。例如,他详细论述的脑下血管网,这只出现在动物身上,而在人身上并不存在。但他提出,脑下血管网在人体机能体系中起着重要作用。

尽管如此,他却对肌肉进行了很好的研究,许多肌肉组织都是他首次辨认出来的。他注意到肌肉是协同工作的,他还通过切割引起麻痹的程度,从而指出了脊髓的重要性。

盖伦的最重要成就是他建立了血液的运动理论和对三种灵魂学说的发展。大约在公元前5世纪后期,毕达哥拉斯学派的费罗劳斯认为人体具有三种灵魂:第一,生长灵魂,这是人、动物和植物所共有的,它位于人体的脐部;第二,动物灵魂,这是人和动物所共有的,它位于心脏,主管感觉和运动;第三,理性灵性灵魂,这只有人才具备,位于脑部,主管智慧。亚里士多德则分别称这三种灵魂为生殖灵魂、感觉灵魂及理性灵魂。植物只有生殖灵魂,动物有前两种灵魂,只有人才具备三种灵魂。盖伦则把这三种灵魂的说法与人体的解剖学、生理学知识创造性地结合起来,提出了所谓“自然灵气”、“生命灵气”、“动物灵气”的理论。他认为这三种灵气,在人体分别位于消化系统、呼吸系统和神经系统。它们都发源于一个被称为“纽玛”的中心灵气。这种“纽玛”存在于空气中,人体通过呼吸吸进“纽玛”从而获得活动。

盖伦在生物机体描叙方面做出了重要贡献,他对人体许多解剖结构的系统描述以及结合解剖构造对血液运动的系统论述,都在生物学史上产生了很大的影响。在哈维建立血注入循环理论之前,他的血液运动理论一直为西方学者所信奉。但是在盖伦的论述中也有许多错误,例如,他所说的心间隔上有小孔,血液能通过小孔,往返于心脏左右两边。这纯是他的猜测,实际上根本不存在。盖伦的许多解剖学和生理学理论都是建立在错误的结论基础之上的。人们后来发现,盖伦的某些错误之所以产生,是由于他所进行解剖的对象是动物,主要是狗而不是人。他的生理描述往往是脱离了实际,而屈从于宗教神学的需要。后来人们为消除他在解剖学、生理学上的错误影响,曾进行了艰苦的斗争。

思想敏锐精研究,治学严谨通创作

托马斯·亨特·摩尔根是美国著名生物学家,毕生从事胚胎学和遗传学研究,他在孟德尔定律的基础上,创立了现代遗传学的“基因学说”。他最负盛名的是利用果蝇进行的遗传学研究,他和他的助手从中发现了伴性遗传规律,并发现了连锁、交换和不分开现象等,从而发展了染色体遗传学说。为表彰他在创立染色体遗传理论方面的功绩,诺贝尔基金会授予他1933年度生理学或医学奖。

摩尔根于1866年9月25日生于美国肯塔基州列克星敦。他的父亲查尔顿·亨特·摩尔根和母亲爱伦·基·霍华德都出生于南方名门望族。

童年时代,摩尔根对博物学就产生了浓厚的兴趣。他曾用几个夏天的时间到肯塔基州的乡间、山区和西马里兰州的农村观光游览,这使他有机会搜集化石和考查自然界。在肯塔基的山区,他还同美国地质勘察队一起工作了两个夏天。

1880年,摩尔根进入肯塔基州立农机学院(现肯塔基大学)预科学习。两年以后,入该学院本科攻读动物学。1886年,他大学毕业取得动物学学士学位。随后,他进入约翰·霍普金斯大学学习。在该大学就读时,摩尔根显出非凡的聪明才智。他在H涅维尔·马丁指导下攻读普通生物学、解剖学和生理学;在威廉·N霍华德指导下攻读解剖学;在威廉·基斯·布鲁克斯指导下攻读形态学和胚胎学。1890年,他完成了论海洋蜘蛛的博士论文,获得哲学博士学位。

1891年,摩尔根接受了布林马尔学院的聘请任生物学副教授,从此开始了科学研究生涯。1894—1895年间,他有幸到意大利那不勒斯动物站工作10个月,这使他有机会结识了以德国胚胎学家汉斯·德雷斯为首的世界各国研究人员。动物站的研究方法和各国生物学家的观点给他留下了深刻的印象,用他自己的话说,他在那不勒斯动物站“接触到了最优秀的当代成果”。后来,他之所以能在胚胎学研究中运用实验与分析的方法,也是与这段经历分不开的。

1895年,摩尔根开始集中研究实验胚胎学。在研究中,他运用了实验与分析的方法。他认为:只有通过实验,才能证明生物的进化过程;只有运用严密的科学方法,生物学才会向前发展。在摩尔根的影响下,普通生物学,特别是遗传学和胚胎学从描述性的科学转变成为运用定量分析和实验方法的科学。1901年,他发表了第一部巨著《再生》,比较全面地总结了那个时期人们对再生问题的认识。这部著作很有见地,首次显示了摩尔根的写作才能和分析能力。

1903年,在实验胚胎学研究的基础上,摩尔根开始了对进化论的研究,着重研究确定与性别有关的遗传学和细胞学。他认为达尔文的进化论没有提出任何解释起源或遗传变异的机理,认为达尔文的自然选择理论不够全面,需要用实验来检验。与此同时,他对孟德尔定律及其染色体理论也有怀疑。他决定用实验和分析方法来验证达尔文理论和孟德尔理论的可靠性。

1904年,摩尔根离开布林马尔学院,受聘到哥伦比亚大学任实验动物学教授。到哥伦比亚大学后,摩尔根继续进行先前的进化论研究。经过几年大量的实验,他从反面证实了达尔文理论和孟德尔染色体理论的正确性,因此放弃了原来的怀疑观点,接受了达尔文理论,也接受了染色体是重要的遗传结构的理论。这种勇于实践探索的精神,后来受到很多人的称颂。

摩尔根是在1908年前后开始养殖果蝇的。从1910年起,他集中精力研究果蝇的遗传问题。在养殖瓶里的一只雄蝇身上,他发现了一个细小然而明晰的变异:那只蝇与通常的红眼睛蝇不同,而是具有一双白眼睛。出于好奇心理,他把它同红眼睛雌蝇一起饲养。结果,所有的后代(F1)都是红眼睛。在F1这一代中进行兄妹交配而产生的第二代(F2)果蝇中,其中有一些是白眼睛,而且全是雄性。为解释这个奇异现象,他提出了性别连锁特性的假说。此外,他还发现了其他一些遗传变异,其中许多是有性别连锁性的。鉴于这些情况,摩尔根逐步相信,X染色体携带一系列离散的遗传因子,他把这种因子称作基因,并由此得出结论:基因可能以直线方式排列在染色体上。

随后,摩尔根在AH斯图尔提万特、CB布里委斯和HJ穆勒尔等几位哥伦比亚大学生的配合下,迅速把果蝇研究发展成为较大规模的遗传理论研究。1915年,他们集体发表了题为《孟德尔遗传学机理》的著作,比较系统地阐述了他们的研究成果———基因理论。在整个果蝇研究中,摩尔根表现出非凡的组织才干和独特的研究作风。他始终起着一种领导者和鼓舞者的作用,但他从不以长者自居,而是把自己看成研究小组的普通一员。在他领导下的果蝇实验室里,存在一种互谅互让的气氛,没有通常的师生界限,每个人都可以发表己见。他的终身助手斯图尔提万特曾就当时果蝇实验室的工作情况做了如下描述:“每当出现一个新的成果或新的思想时,就由小组进行自由讨论。写出的报告并不总是指明哪种思想出自于谁。……我们几乎在某种程度上形成了互让互谅的关系,这当然就促进了工作。”

摩尔根思想敏锐,想象力丰富,他经常提出一些想法与同事们商讨。他在开展果蝇研究方面的才干,更多地表现在把一群适合研究的人联在一起,以民主和不拘礼仪的方式工作,他听任他们去研究一切主要设想,而不由自己去做。据摩尔根的学生HJ穆勒尔回忆,摩尔根最善于利用他的同事和学生的思想成果,但他又不居功自傲,总是把研究成果归功于大家。后来,当他获得诺贝尔奖金时,他提出要同他的终身助手和同事CB布里委斯和AH斯图尔提万特分享,并承担其子女受教育的全部费用。

1925年,摩尔根的研究重点转移到以下两个方面:一是对自己从遗传研究中引出的结论进行总结,探讨遗传学与发生、进化问题的关系。二是重新研究他在早期曾十分关心的实验胚胎学。直到逝世以前,他一直在从事这两个问题的研究。在这段期间,除了研究工作外,他还担负了一项重要的行政工作。1928年,乔治·埃勒里·赫尔聘请他到加利福尼亚理工学院去组建第一个生物系。他把生物系建成了一个沿着新的科研路子(实验分析与定量分析的路子)发展的现代模式的系。生物系成立后,摩尔根任系主任。从一开始,他就吸引了一批第一流的人才,他还注意积极开展同其他机构的学术交流和科研合作,为创立新的实验体系作出了贡献。

1945年12月4日,这位杰出的科学家在美国加利福尼亚州的帕沙登纳病逝,终年79岁。

摩尔根的一生是从事科学研究的一生,是在胚胎学、遗传学、细胞学和进化论的广阔领域里漫游的一生。在研究中,他穷根究底、讲求实际,满腔热忱。平日他很少休假,在哥伦比亚大学的24年中,他只休过一个年假,而且他还利用这段时间到斯坦福大学继续从事研究工作。颇为有趣的是,他是一个很有家庭观念的人,即使工作再忙,每天也要抽出一段时间与妻子、孩子在一起。

摩尔根参加过许多学术团体的活动。他是美国遗传学会的会员、美国形态学会会员和1900年度主席、美国博物学会会员和1909年度主席、实验动物学和实验医学学会会员和1910年度主席、美国科学促进协会会员和1930年度主席。1932年,他担任了在纽约伊萨卡举行的第六届国际遗传学大会主席。他是美国哲学学会会员,又是美国全国科学院成员和该院1927—1931年的主席。通过全国科学院,他积极地参与了国家科学研究委员会的活动。

摩尔根除获得诺贝尔奖外,还荣获了英国皇家学会授予的达尔文奖章(1924年)和柯普莱奖章(1939年)。他一生写下了许多著作,其中最主要的有《进化与适应》、《进化论批判》、《遗传与批判》、《孟德尔遗传学机理》、《基因理论》、《蛙卵的进化:实验胚胎学入门》、《再生》、《实验胚胎学》和《胚胎学与遗传学》等。

摩尔根这位受人尊敬的生理学导师,思想敏锐,想象力丰富,有个性,有自己的追求。他的治学精神与求知态度,是每一个研究者或者说每一个求学者都应该学习和铭记的。

孟德尔的坚持不懈,造就遗传学的应运而生

遗传学的创始人约翰·格雷戈尔·孟德尔生于奥地利西里西亚附近的海因泽多夫村,他提出的遗传法则与细胞学的进展相结合,形成了细胞遗传学,因此被誉为遗传学的创始人。

在远古时代,人们就注意到孩子或多或少有与其父母相像的地方,从17世纪始,人们开始对遗传现象进行实验性的研究。1683年,荷兰学者列文虎克曾报道:将野生的灰雄兔和有颜色的雌兔放在一块让其交配,结果生下来的所有兔子全与母兔颜色无关,而呈现公兔的灰色。在孟德尔之前,许多遗传学家已经进行了很多研究工作,他们描绘了一大堆有趣的遗传现象,他们曾设想过与今日基因相似的物质,但遗憾的是,他们对于这类遗传因子(今称为基因)的重组和分离等都没有进行数量关系的分析。他们并没有发现“遗传法则”,而孟德尔注意到了这一点。通过8年豌豆杂交遗传试验的反复观察研究,他找到了生物的“遗传法则”,从而奠定了现代遗传学的基础。这种独创性足以证明孟德尔是遗传学的创始人。

孟德尔祖籍德国,他父亲是一位农民,务农之余尤爱花草果树。孟德尔自幼聪明,常随父亲在花园里栽培各种花草。孟德尔6岁时入本村小学就读,课余兴趣全在种植花卉和养蜂上。在这样的环境中,他掌握了不少植物栽培和管理方面的知识。因家境贫寒,其父一度让他休学,学校一位教师看出了孟德尔的培养前途,极力劝说其父亲,孟德尔才得以继续学习。从小学到中学,孟德尔成绩一直名列前茅。1840年,孟德尔考入奥尔米茨大学哲学学院,学习数学和物理等课程,为以后的遗传学研究工作打下了坚实基础。1843年,孟德尔结束了奥尔米茨大学的学习,进入了布隆的圣·托马斯·奥古斯丁修道院,做了一名传教士,几年后升任神父。孟德尔虽以宗教为职,但对神学并没有多大兴趣,他把时间放到了生物学、气象学、地质学等自然科学上。1852年,孟德尔被修道院院长送到了维也纳大学,系统学习物理、化学、数学、动物学、植物学和昆虫学等自然科学知识。1853年,孟德尔结束维也纳的学习回到修道院,继续在他的小花园内进行一些植物的遗传学实验。

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