【转载】现代医学：如何从非科学到科学？

本文转自吴军《科技史纲60讲》第22讲。

很多人喜欢把医学分为西医和中医，其实这种分法不是很准确，因为医学其实没有国界之分。更准确地分类应该是现代医学和传统医学。今天如果到西班牙马德里皇宫的医务室看一看，就会发现它几乎就是一个中药铺子，只不过一格格的抽屉换成了一个个玻璃的储药罐，里面尽是草药和矿物质，一个个熬汤药的瓦罐换成了一个个玻璃的烧瓶。在近代之前的欧洲，医学的方法和中国传统医学没有多大的不同。

实际上，科学往往都是伴随着很多非科学的认知诞生的。比如早期的占星术和天文学，炼金术和化学等等。那些早期看起来并不严谨的知识体系，后来经过一套全新的方法，经过梳理加工，慢慢发展，变成了今天符合客观存在，而且逻辑严密的学科。那套方法就是科学的方法。

这一讲，我们不妨通过传统医学到现代医学的演变，看看科学方法到底是什么，尤其是逻辑推理和实验的意义。你需要记住两个人，一个是现代医学的开创者哈维，另一个则是把这套方法总结提炼的集大成者笛卡尔。

为什么说近代医学的革命始于哈维？因为哈维不仅通过实验证实了血液循环理论，而且他还开创了现代生理学和医学的研究方法。

他生活的年代比中国的名医李时珍仅仅晚了半个世纪。他在 1628 年发表的医学巨著《关于动物心脏与血液运动的解剖研究》（简称《心血运动论》），指出血液受心脏推动，沿着动脉血管流向全身各部，再沿着静脉血管返回心脏，环流不息。当然这在今天对我们来说都是常识，但是在他之前，人们并不知道身体里的血液到底是怎么一回事。

在哈维之前，欧洲一直沿用古希腊的医学家盖伦（Galen of Pergamon，129－199）的医学理论。虽然盖伦也做解剖研究，但是他的解剖对象是狗、是牛，而不是人，所以即便他发现了神经以及脊椎的作用，但是对绝大多数人体器官的功能还是搞不清楚。

盖伦的理论认为，生命来源于“气”。后来的医学家们在此基础上进一步发展，认为脑中有“精气”（Pneuma psychicon），决定运动、感知和感觉；心中有“活气”（Pneuma zoticon），控制体内的血液和体温；肝脏中有“动气”（Pneuma physicon），控制营养和新陈代谢等等。

对于血液的作用，盖伦认为是从心脏输出到身体各个部分，而不是循环的。也正是因为如此，盖伦并不认为人体的血液量是有限的，因此还发明了放血疗法，这种谬误要了很多人的命。莫扎特最后就是被放血疗法夺走了生命的，而那时已经是 1791 年了，距离哈维发表血液循环理论都过去 160 多年了，人们还是相信那些荒诞的治疗手段，可见信息的传播也是具有滞后效应的。

你现在听起来，传统医学似乎很荒唐，那是因为他们还没有科学的研究方法。要给人治病，第一步就要了解人的生理特点，这后来被笛卡尔总结为感知，也是科学研究获得新知的第一步。但是，从中世纪开始的很长一段时间里，教会是禁止解剖这种行为的，以至于在文艺复兴时期，达·芬奇等人还需要盗墓，偷尸体才能进行解剖研究。

由于缺乏一手的信息，医生们对人类器官功能的研究没有什么进展。从这里面也可以看出，如果没有信息，科学是很难进步的。但是在文艺复兴之后，人们对于医疗的实际需求和知识的渴望越来越强，解剖学还是十分艰难地发展起来了。

哈维师从于当时的名医法布里修斯。法布里修斯通过解剖发现了静脉瓣膜的存在，但他没觉得这个防止血液倒流的瓣膜有什么功能，因为他和其他医生一样，忠实于一千多年前盖伦的教条，总是想着用旧的理论解释新的发现。

但是，哈维就不一样了。血液循环原理，其实是他从逻辑推理出发而得到的， 他首先通过解剖学得知心脏的大小，并且大致推算出心脏每次搏动压出的血量，然后他根据正常人的心跳的速率，进一步推算出人的心脏一小时要泵出约 500 磅的血浆。如果血液不是循环的，人体内怎么可能有这么多的血液呢。根据这个矛盾，他彻底摒弃了盖伦的理论，提出了血液循环的猜想，并发现新理论是契合实验结果的。

不仅如此，哈维最后还通过长达九年的实验验证了他的理论。事实上，哈维直到去世前，一直都在通过实验来收集足够的证据，证明自己的理论，以保证对盖伦的批判是公正的。如果我们回想一下上一讲所讲的伽利略的工作是掌握确定的信息，确立哥白尼提出的日心说，哈维的工作在这个意义上也是类似的，只不过和伽利略不同，提出理论的和验证理论的人都是哈维本人。经过他多年的努力，一套关于人体的全新理论终于建立起来了。

哈维的《心血运动论》和哥白尼的《天体运行论》，牛顿的《自然哲学的数学原理》以及达尔文的《物种起源》一起并称为改变历史的科技巨著。这本书的影响不仅仅在于提出了一种理论，更在于找到了一种医学研究的方法，使得后来欧洲的医学得以突飞猛进地发展。这也再次说明科学方法，尤其是逻辑推理和实验，对于科学发展的重要性。

1651 年，哈维又发表了另一部大作《论动物的生殖》，在这本著作中，哈维否定了过去占主导地位的先成说——也就是胚胎具有与成年动物相同的结构，只是缩小的版本。哈维认为胚胎最终的结构是一步步发展起来的。

好，总结一下近代医学上开山鼻祖哈维的这两大成就。哈维首先告诉大家血液循环是一种特殊的物理运动，而不是盖伦所谓的虚无缥缈的“气”，其次，他纠正了当时医学界对动物胚胎发展的错误认识。

当然，更重要的是，哈维为生理学和医学开创了先进的研究方法，他的发现不是靠研究和解释经典，而是靠逻辑，靠观察和实验。哈维在他的书中写道：

哈维的成就一开始在天主教势力强大的法国遭到反对，后来由于笛卡尔的支持，才被大众所接受。笛卡尔比哈维小十几岁，一直对这位近代科学的先驱敬重有加。

从 17 世纪到 18 世纪末，是人类的启蒙时代，我们今天中学学的很多知识，都是人们在那个时代第一次认识到的。为什么人类到了那个时代科学研究能有突飞猛进的进步呢？主要是研究方法先进了。哈维的研究方法为后来笛卡尔提出方法论提供了启发。关于科学的方法，笛卡尔做了很好的总结，大致是这样几步：

• 1. 先提出问题，但不要有预先设定的结论；
• 2. 进行实验；
• 3. 从实验中得到结论和解释；这一点很重要，结论是实验得到的，而不是头脑里固有的。
• 4. 将结论推广并且普遍化；
• 5. 在实践中找出新的问题，如此循环往复。

在笛卡尔之前的科学家，并非不懂研究的方法，但是他们了解的研究方法大多是自发形成的，而方法好坏就看自己的先天条件、悟性或者特殊的机遇了。

古希腊著名的天文学家喜帕恰斯能发现一些别人看不见的星系，一个原因是他的视力超常，开普勒发现行星运动三定律是因为从他的老师第谷手里继承了大量宝贵的数据，而亚里士多德能成为最早的博物学家，在很大程度上仰仗于他的学生亚历山大大帝带着他到达世界各地。这些条件常常难以重复，以至于科学的进步难以持续。

笛卡尔之后情况就不同了，他总结出了完整的科学方法，也就是：科学的研究是通过正确的证据（和前提条件），进行正确的推理，得到正确的结论的过程。后来的科学家自觉遵循这个方法，大大地提高了科研的效率。因此，笛卡尔称得上是开创科学时代的祖师爷之一，受到他影响的学科，不仅仅是他所研究的数学和光学，还包括很多其他的自然科学，比如生理学和医学。

近代科学和古希腊科学有着一定继承性，这主要体现在理性的一面。但是近代科学和古希腊科学又有着巨大的不同，这体现在近代科学强调实验的重要性，特别是进行精确可重复性实验，从“大约”地观察世界进化到“精确”地观察自然现象和实验结果。这是之前各个文明都不曾有过的研究技能。关于这一点，我们下一讲还要细讲。

这里需要指出的是，虽然笛卡尔有一句名言，“大胆假设，小心求证”，这并不是让大家有一个古怪的想法，然后钻牛角尖去证实那种并不正确的想法，而是说在实验之前，什么想法都可以有，什么结果都是可能的，要有开放的心态，然后通过小心求证，找到真理。

如果我们对比哈维和他的老师法布里修斯的工作，就会发现后者失败的主要原因，是脑子里存在一个固有的，来自先哲盖伦的想法，他老师的工作都是试图解释盖伦的想法。而哈维头脑里并没有预先的假设，心态是开放的，准备接受任何结论。