第二节 关于生物实验的实践

我们已经说过实验的方法与原理，对于无机物现象是与生物现象一样的。但是实验的实践就不一样了，这很容易理解：象生物这样特殊的结构，

要对它加以分析，应该要有特殊性质的一些手段，并且必定向我们提出某些自身特有的困难。不过，为了防止实验时出错，我们要给生理学家指出的若干特别的要点和准则，也只是关系到生命特性的精微性、活动性和短暂性， 以及生命现象的复杂性。原来生理学家从事的活动只在于拆散这台生命机器，以便借助物理学与化学所应用的工具和仪器来研究和测量各种生命现象，从而探求它们的规律。

各部门的科学即使不都各自具备独有的方法，至少也具有特殊的研究手段，而且它们所使用的工具彼此之间可以互相换用：物理学、化学与生物学不同程度地借用数学作工具，物理学和化学又是生物学和医学的有力工具。在各学科提供的这种相互帮助中，我们应当把推进各种学科的学者和借重某种科学的科学家清楚地区分开来。物理学家和化学家并不因为他们应用了计算就成为数学家，生理学家也不因为他应用了化学反应剂或物理学仪器而成为物理学家、化学家，同样化学家和物理学家也不因为他们研究了某种动、植物的组织和某些体液特性或成分而成为生理学家。每一门科学都有它独自的观点与问题，决不应该混淆对待，以致迷失科学研究的方向。然而，这样的混淆情况在生物学里是常有的事，因为它的复杂性，必须求助于其它各种科学。我们曾经见过，并且现在也还常常看到：有的物理学家和化学家不但不借助生物现象向他们提供的某些合适的方法或手段来建立他们本身科学的某种原理，而且还想吸收兼并生理学，将生理学缩小，看作是简单的理化现象，这是他们的局限性所在。他们常常给生命以某种解释，或套入某种理论体系，常以简单的错误来迷惑人，从而处处妨害了生物科学，走到了错误的方向并带来了错误，以后需经长时间的努力才能重新挽救回来。总之，生物学具有它的特殊的问题和它的确定的观点；它只向其它科学借用方法和求援，不需要它们的理论。其它科学的这种帮助是如此的必要，以致缺少了它， 便不可能有生命现象科学的发展。所以理化科学的知识准备肿于生物科学的研究，并不如一般人所说的，是无关紧要的；相反，是重要的和基本的。所以我认为称理化科学为生物学的辅助科学，而不是无关紧要的科学比较合适。下面我们还要谈到，解剖学也是生理学的一门辅助科学，同样生理学本身，它既依赖解剖学和各门理化科学，又成为医学的最密切的辅助科学，并且是医学的真正科学基础。

生理学应用理化科学并使用它们的方法，当作分析生命现象的工具，正如我们说过，会向生命现象的活动性和短暂性提出很多固有的困难。这就是生物所表现的活动性与自发性的一种原因，并且也就是使得生物特性极难固定和研究的一种情况。现在我们应当讨论一下这些困难的性质，正如我以前有幸在授课时经常谈到它一样。①

众所周知，生物与无机物的主要不同，首先就在于实验观点上。一方面无机物本身不具备任何自发性；它的特性与外界条件保持着平衡。正如有人说：它很快适应理化条件的灵活性，就是说适应与其周围保持稳定的平衡。因此，它所表现的各种现象变化，必须由于环境条件的变化所产生，并且我们设想只要准确地注意到这些条件，就有把握掌握进行一次成功的实验所必需的实验条件。至于生物，尤其是高等动物，它与外界环境之间却永远也没

① 克洛德·贝尔纳，《体液的生理特性和病变教程》。巴黎，1859 年第一卷：1867 年 12 月 9 日开学第一讲。

有那样的理化灵活性；它具有一种永远无休止的运动，一种有机的而表面显出自发的和经常的演变，尽管这些演变必须有一定的外界条件才能表现。但是演变象是独立的，不受行动和方式的影响。这证明就是我们眼看着一个生物的生、老、病、死的过程，却觉察不出外界环境的条件有什么变化。

由此得出结论：无机物的实验者，借助某些工具如气压计、温度计和湿度计可以使自己处于相同的条件之下，从而能进行一些十分确定的、相似的实验。生理学家与医生也有理由地模仿物理学家，并使用与他们同样的工具， 以求得进行更精确的实验。但是我们很快看出：对于物理学家和化学家非常重要的那些外界条件的变化，对于医学家却只具有很小的价值。事实上，无机现象的变化总是由外界大气条件的变化所产生，并且外界温度或气压的每每轻微变化都会引起无机物现象发生重大变化。但是，生命现象，在人和高等动物身上，在外界大气环境无任何重大变化的情况下仍能变化，并且轻微的温度与压力的变动，经常对于生命表现不发生任何实际影响，即使我们不能说这些外界条件的变动基本上不发生影响，可是在某种情形之下，留心到这些影响反倒成为笑话。例如有一位实验者复习我那针刺第四脑室以促成人工糖尿病的实验，同时还注意到实验时气压的变化，他还以为他的实验可以做得更准确呢！

不过，我们实验的对象假使不是人或高等动物，而是低级动物或植物， 那么，我们会看到，所有这些温度、湿度、气压等条件的影响对于前者很不重要，相反对于后者却应该严密地注意。例如对于纤毛虫，假使我们变更温度、湿度与气压等条件，我们看到这些生物的生命随着上述这些条件不同程度的变化，是可以室息或变洁的。对于一般植物和凉血动物，我们还可以看出外界环境、温度和湿度条件对于生命表现发生的显著的作用。这就是大家都知道的称之为四季变化的影响。因此，归根结蒂只有温血动物和人类才似乎不受这些大气条件的影响，似乎具有自由独立的表现能力。我们在前面已经说过，象高等动物与人类生命表现的这种独立性是它们机体构造更完备的结果，而不能证明生理上更完善的这些生物的生命表现却受着其它规律或其它原因所控制。事实上，我们知道正是我们的各器官的细胞在表现生命现象。可是，假如这些细胞的机能不受外界温度、湿度和气压变化的影响，这正是因为它们处在一种机体的内环境或体内大气里面，其中的温度、湿度和压力等条件并不随大气环境的变化而变化。由此应当下结论：温血动物与人类的生命表现一样，实际上是受精确的、确定的理化条件所控制。

综上所述，我们看出一切自然现象中，环境条件决定现象表现。我们的大气环境条件一般他说决定着地球表面上的无机现象，然而，生物体自身含有生命现象表现的特殊环境条件，而且随着生命机器，即机体的逐渐完善， 它的细胞变得更加精巧细致，它创造了一种机体环境的特殊条件，这个环境与体外大气环境越来越隔离。这样又回到了我们早已建立的一种重要的区别上来，即在生理学研究上我们应当注意两种环境：一个是一般的大世界（宏观世界）；另一个是生物所特有的小世界（微观世界）。这个小世界对大世界的独立性随生物机体的完善程度而增减。此外，象上面所说的对于生命机器的理解，还可以从人工制造的机器上得到旁证。例如气候的变化丝毫不影响蒸汽机的运行，虽然，大家都知道在这台机器里面本来具备了数学性调节一切运动的各种温度、湿度与压力的准确条件。我们在人造机器上也可以区别出大小两种环境来。情况总是这样，机器的性能越好，受外界的影响越小，

机器本身活动的自由与独立性就越多。同样一台人体机器越是健康，也就越能抵抗外界环境侵入的影响；一到他进入年老体衰的时候，他对于外界环境的冷、暖、湿，以及其它一般气候的影响也就越加敏感了。

总之，如果我们想理解人类和高等动物生命表现的准确条件，不能只讲究体外的大气环境，而应当研究体内的有机环境。正如我们常说的，由于对体内有机环境条件的研究，才能得出生物机体的生活、健康、疾病与死亡等现象的直接的真正的解释。我们从生物体外只能看到一切体内活动的结果， 它给我们的印象仿佛是与外界环境的理化条件关系疏远的特殊生命力的结果，因此，总是表现出一种象是富于特殊倾向的有机的化身。我们在别处说过，古代医学很注意大气环境，如水、空气、土等的影响，事实上，我们可以从中获得关于卫生和疾病变化等方面的有益启发。但是“近代实验医学” 不同，它尤其应当建立在体内环境的认识的基础上，而体内环境里面存在着各种常态的、病态的、以及药物的影响。但是，人类和高等动物的体内环境如此复杂，如不使它简单化些，不借助于实验的研究以深入到生物的体内， 怎么认识机体内环境呢？所以说，为了分析生命现象，必须要用活体解剖的方法，深入研究活的机体。

总之，只有在体内环境的理化条件里，我们才能够找到生命的外表现象的决定论。机体的生命只是一切内在活动的结果：它可以多少表现出活跃或衰弱的现象，而我们不能从体外环境求得任何解释，因为生命是由体内环境条件所调节的。因此，只有体内环境的理化特性才是我们应当研究的动物理化的真正基础。可是除了生命表现不可缺少的理化条件之外，我们也必须注意下面还要谈到的生物特有的演化的生理条件，这些正是生命科学的本题。我常常着重地提出这一点区别，因为我认为这是基本的区别，关于生理特性， 首先应当注意把实验方法应用到医学上去。事实上，这种注意正使我们看出年龄、性别、生物种类、营养、饮食节制或消化状况等影响所产生的生理区别。这些情况使我们注意到机体内部体内环境对于各器官和各器官对于体内环境相互之间及同时所发生的反应机制。