巴甫洛夫

伊凡·巴甫洛夫(1849“1936)生于俄国梁赞城。父亲是一名神甫。在梁赞神学校毕业后,考入彼得堡大学,学习自然科学,先后获自然科学硕士和医学博士。毕业后,从事生理学研究,先后发明~假饲”实验和“巴甫洛夫的小胃”等消化生理研究方法,成功论证胃的功能与神经系统有关,后又转入心理学研究,发现“条件反射”,及两种信号系统学说。

1904年10月,因消化生理学方面的重大成就,获诺贝尔奖金,获俄罗斯科学院院士称号。

创立关于高级神经活动的学说,主要内容是关于条件反射和两种信号系统的学说。巴氏学说在医学、心理学等方面都有重要价值。

被世界上130多个科学院、学会选为名誉院士与名誉会员,被誉为“世界上最优秀的生理学家”。

婚姻与爱好

巴甫洛夫的父亲是一名普通的乡村教士。教士的主要职责是传教,主持婴儿的洗礼、新婚夫妇的婚礼和死者的葬礼等。当时,教士的社会地位很低,薪水微薄。父亲为养活全家人,除了做教士以外,还必须干些农活。

巴甫洛夫是长子,从小帮助母亲做些家务活,11岁时才上教会学校读书。教会学校的课程,大部分是神学(讲上帝、神仙和宗教方面的事),自然科学比较少。巴甫洛夫不满足于这些,一有空就爬到家里的阁楼上,阅读父亲放在那里的政治和自然科学书籍。

他最爱读的是皮萨列夫和谢切诺夫的书。皮萨列夫是俄国文学评论家,他认为,学习自然科学能够改变国家的贫穷和落后,消除人们的愚昧。谢切诺夫是俄国著名的生理学家,他尊重科学,反对宗教迷信。巴甫洛夫读了这两人的书以后,受到了很大的影响。他希望将来能成为一名科学家。

可是父亲一心想让他去当教士,为家里多挣些钱,供弟妹们上学。

巴甫洛夫终于说服了父亲。在21岁那年,即中学还没有毕业,他就和弟弟一起考取了彼得堡大学自然科学系。

后来,巴甫洛夫院士在自传中写道:“在六十年代自然科学飞速发展的影响下,我们的学习兴趣大多转向了自然科学。我们当中不少人,包括我本人在内,决定进大学里攻读自然科学。”

1878年是令伊凡·巴甫洛夫终身难忘的一年,因为他就是在这一年认识了自己未来的妻子谢拉菲玛。

为了获得医学博士学位,巴甫洛夫付出了十年的艰辛。十年间,他在医学院和医学研究生院学习,之后又出国深造。当过生理学讲座助理,之后又在教学医院工作,着手准备博士论文。

此时的巴甫洛夫已与谢拉菲玛成婚。不久,他们终于有了自己的小宝宝米尔奇克。然而,这段时间过得是最艰难的,家用入不敷出。当时家中没有钱买家具、炊具、茶具……

他们一家就一直寄住在他弟弟德米特里的大学寓所里。巴甫洛夫一心想让妻子和儿子过上好日子,看到自己的学业如此没有进展,不免产生了要放弃的念头。温顺善良的谢拉菲玛鼓励并安慰自己的丈夫。

由于她的坚持,巴甫洛夫认真写完了学位论文。1883年5月,他顺利通过了答辩。

巴甫洛夫除了他的科学工作以外,还着迷体育活动,他也像对待他所喜爱的事业一样认真而热情。在童年时候,巴甫洛夫就爱玩一种打棒游戏。他和小伙伴跑到菜园后面的空地上,把一个小木块放在指定的地方,人站在远处用木棍向小木块打去,谁击中的多,谁就算赢。后来,他成了一名体育运动宣传的鼓动者,组织了一个“医生体育爱好者和自行车旅行小组”,还被选为“医生体育锻炼爱好者协会”的名誉会员。在他75岁生日时,他的学生和同事还“授予”他“打棒游戏协会大师”的证书。

主持第十五届国际生理学会议时,巴甫洛夫已是八十六岁高龄了,而他是那样的健康,精力又那么的充沛,人们毫不怀疑他能活到一百岁。

然而,这位健康的老人并不是什么病也没得过。

那还是在第一次世界大战时期,战争破坏了城市里的正常生活。街上堆满了积雪,因为清洁工都上了前线。研究所路边挖的壕沟也没有填平。大家知道,咱们这位老教授是习惯步行的,而且走起路来健步如飞。

这次,年已67岁的巴甫洛夫只得绕着走了。可又怕耽搁时间,他就从壕沟上直接跳了过去。可这次,巴甫洛夫踩到的泥土是松动的,他脚一滑,一下子跌进了壕沟。巴甫洛夫立时感到从大腿处传来钻心的疼痛,他简直要昏过去了。四周看不到一个人,巴甫洛夫只得咬咬牙,使劲用手撑住地面,勉强爬上来,便再也动不了了。助手安列普恰好从此路过,赶紧跑过来,想扶巴甫洛夫起来。

“不行,我动不了。赶紧找辆车,送我回家。有可能已经骨折或脱臼了。”

谢拉菲玛看到丈夫用藤椅抬着送回来,简直吓坏了。巴甫洛夫却不顾痛疼,笑着对她说:

“不要紧的,一周后我就能和你们一起去跑步的。”

然而,情况远比估计的要严重,奥佩利教授确诊是胯股骨折。他什么也没有对巴甫洛夫说,但告诉谢拉菲玛:骨折很严重,至少要卧床三个月,还会造成腿瘸。

病情略有好转,巴甫洛夫就呆不住了。于是,在研究所的路上,人们便开始注意到那里多了一个走起路来一瘸一拐,可速度赶得上年轻人的老人的身影。

荣誉与待遇

1901年,赫尔辛基大学生理学教授蒂格什泰来到彼得堡。他访问了这位崭露头角的有声望的俄国人。蒂格什泰是诺贝尔奖金评委会的委员,但此次到访纯属私人性质。在这里看到的一切,都给他留下了深刻的印象,他认为巴甫洛夫在营养生理学方面出色的实验是正确的。关于这一点,回国之后他亲自写信告诉了巴甫洛夫。

1904年春天,蒂格什泰又和另一位评委会委员约翰逊一起来到彼得堡,这次则是受到了官方的全权委托,前来审核巴甫洛夫的科研成果。但他们离开时,并没有对巴甫洛夫有任何表示。

可俄国国内立即出现传闻,说要授予巴甫洛夫诺贝尔奖金。仅凭传闻,巴甫洛夫便顺利当选为俄罗斯科学院的院士。一位俄国的学者得到西方承认之后才在本国得到承认,这已不是第一次了。之后不久巴甫洛夫收到了蒂格什泰从赫尔辛基寄来的信,通知他的确有要授予他诺贝尔奖金这回事。

“说实话,这事太突然,我都有些吃惊。”巴甫洛夫一面拆信一面说,“我怎么也没想到得到这样高的评价。”

谢拉菲玛知道巴甫洛夫不喜欢争名夺利,她也不再反驳他的话。不过,几十年来的研究终于得到了权威性的认可,对他俩人来说,都是一件喜事。谢拉菲玛衷心地为自己的丈夫感到自豪。

1904年10月,巴甫洛夫得到了授予他诺贝尔奖金的正式通知。

1917年十月革命的爆发震惊了巴甫洛夫,在初期他并不理解,他对革命感到心情沉重,认为国家完了,交战国定会把她瓜分掉,可是当巴甫洛夫看到年轻的苏维埃共和国成功地粉碎了白匪军及外国武装干涉者,并建立起新的强大的国家时,他的心情完全变了。

当时战争刚刚结束,百废待兴,人民生活相当艰苦。苏联物资缺乏,通货膨胀严重。人们往往要在食品店门口排上一夜的长队,才能购得配给有限的面包。

巴甫洛夫虽然是教授级的人物,医学院的顶梁柱,可他的待遇并不比普通市民好多少,往往也是吃了上顿,愁下顿。于是,他决定自力更生。一天,他召集到他所有的助手,十分郑重地说:

“目前不只我们,就是全国的处境也是非常艰难的。我们科研人员不能总伸手向国家要吃的,我们是有条件自给自足的。我自己准备把菜园充分利用起来,用自己的劳动养活自己和全家人。你们怎么样?同我一起干吧!”

从这天起,每逢清晨或黄昏,人们都会看到,有位头发花白的老人,在离研究所不远的那块荒地上挖着,铲着。菜地的收成还真不错,这下全家人都可以吃饱饭了。

德国、捷克斯洛伐克、美国的科学院了解到巴甫洛夫的处境,都纷纷邀请这位伟大的生理学家去他们那里工作,并答应为他提供科学研究工作的一切必要条件。

但巴甫洛夫想都没有想过要离开祖国。

一天,一个陌生人来到巴甫洛夫的办公室,向他报告说,门口停着一辆货车,巴甫洛夫可以去领取一份配给。

“什么配给?”巴甫洛夫不解地问道。

“这是上面的决定。”来人递上一份公文。

那上面列有巴甫洛夫可以拿到的物品清单:火腿、肉、鱼、野味……

巴甫洛夫看了一眼,问道:“实验室中的每个研究人员都有一份吗?”

“不,这是特别为您个人提供的!”

“那绝对不行!”巴甫洛夫生气了,我的助手们没有这些,那我也没有资格享受这样一份配给。”

“那怎么办?我是受托……”来人不知所措。

“不,我绝对不会接受的。你就这么回禀:巴甫洛夫坚持拒领。全国在挨饿,却要给我特权,我不会接受的。何况,比我处境困难的人还多得很呢……”

一天,高尔基来到巴甫洛夫的研究所:

“向我谈谈您的困难吧,政府会尽力为您解决的。”

“别的事情我们还可以应付,就不给政府添麻烦了。可是这狗……,这狗的问题,我们实在犯难,有时我真想跑到大街上去捉狗!”

“那么,还有其它的吗?”

“再给几匹马吧,瘸的,伤的都没关系,我们只是用来提血清,作实验。”

房间里很冷,像冰窖一样。高尔基冻得来回踱着步子。

“看来,你们连柴火都没有?”他惊讶地问道。

“是啊,没有柴火。”巴甫洛夫笑笑,眼睛里闪烁着青春的火焰。他又诙谐地说,“人们说,现在不是用炉子暖房子,而是用房子烧炉子。遗憾地是,这儿附近没有木房子,不然真可以拆了做木柴了。如果可能的话,就给点儿木柴吧。”

当提出给他提高口粮定量时,他生气地抖动着灰白胡子,紧锁双眉:

“不行,不行,让我和大家一样,一点也不能多,应该节约粮食。”

高尔基再次惊讶了:他了解到当时科学家们的食堂中的情况,每人每天只有100克面包外加野菜汤和稀粥。他来这儿之前,已听到有不少人抱怨了。而面前这位老科学家,在提科研方面的要求时,是如此地坚决而友好;但一说起生活方面,竟冲人吹胡子瞪眼睛起来,仿佛就不该提出这种问题似的。高尔基有些疑惑不解。

他哪里知道,对这位老院士来说,工作就是一切,只要能不停止科学探索,不中断研究工作,他便已心满意足了。

巴甫洛夫依然穿着旧大衣,在装满自己种植的土豆、胡萝卜、白菜的办公室里,进行着杰出的研究……

美国心理学家约尔克斯和巴甫洛夫有长期的书信来往。多年来,在他写字台上方,一直挂着巴甫洛夫的肖像。他在回忆录中写道:

“……我对他高尚的个人品德钦佩不已。与巴甫洛夫的相识是对自己的最好激励和振奋,如沐春风。不管是受到赞扬还是听到建设性的批评,他都是那么悠然自得,那么高尚优雅。他对一切都感兴趣。这是一个真正的世界公民,因为他是一名无私无畏的真正忠实的探索者。”

成功与失望

以前,人们研究神经系统对心脏和血压的影响,先得把实验用的狗捆起来,或者用药物将它麻醉。然后放到手术台上,切开它的皮肤,在股动脉处插入细玻璃管,测量血压,观察神经反应。这种方法省事,但是测出的数字不准确,研究结果也没有多大意义。

巴甫洛夫试验的新方法是,既不用把狗捆起来,也不用进行麻醉。他先把食物放在手术台上,让狗自动跳上去吃。经过一段时间的训练,巴甫洛夫又把狗翻过来,让它仰着吃东西。时间长了,狗养成了一种习惯,一见到手术台就自动跳了上去。

新的试验方法开始了。狗一被带进手术室,奇迹就出现了:狗立刻跃上手术台,静静地躺着,任凭巴甫洛夫切开皮肤,把血压计插入切口中,测量血压。整个手术仅用了三分钟,取得了非常好的效果。

在场的人看到这一场面,无不感到惊奇。手术结束后,大家马上围了过来,向巴甫洛夫提出了各种各样的问题。

“巴甫洛夫先生,这条狗为什么会这么温顺,这么听话?”一位女士好奇地问。

“大概它也想为科学作出点贡献吧!”巴甫洛夫幽默地说。

“巴甫洛夫先生,我想请教一下,采用这种新的手术方法,意义是什么呢?”一位年轻的学者问。

“意义非常重大。”巴甫洛夫解释说,“动物处于安静正常的情况下,可以测量出准确的血压数据。按这个数据,再去测量动物在不安静的情况下的血压数据。然后把这两个数据进行对比、研究,你就会发现血压从不稳定到稳定,究竟是什么东西在起作用。”

“是什么东西在起作用?”

“需要进一步试验。不过,现在可以初步确定,是神经系统。”巴甫洛夫高声对大家说,“好了,就到这里吧!以后你们还会看到更多的、更使你们惊奇的事哩!”

巴甫洛夫经过多次的试验和反复研究,发现血压升高或降低,是通过中枢神经系统起作用的。它可以自动调节血压的高低,一旦中枢神经系统破坏,血压就不能自动调节了。

在此基础上,巴甫洛夫又研究了神经系统对心脏的影响。他打开了狗的胸腔,发现狗的心脏上,布满了密密麻麻的、像蜘蛛网似的细小神经。这些细小神经都与中枢神经连结一起。

巴甫洛夫用一根通了电的针头,去刺激每一根细小的神经,试图分辨出各条神经究竟对心脏起什么作用。结果,他发现有两种神经起着相反作用:一种能够增强心脏跳动的力量,另一种能够减弱心脏跳动的力量。

巴甫洛夫还发现,如果心脏因为疲劳或中毒忽然停止跳动,用带电流的针头去刺激这些神经纤维,就能够帮助已停止跳动的心脏重新恢复跳动。

这一发现,对医生治疗心脏病患者作用非常大。所以,人们为表彰巴甫洛夫在医学上的贡献,就把这种神经纤维称做“巴甫洛夫神经”。

巴甫洛夫把这一发现,写成了一篇名叫《心脏的传出神经支配》的论文。他因此获得了博士学位和一枚金质奖章,并且被派往国外考察了两年。

从国外回来后,巴甫洛夫开始了对高级动物消化系统的研究。

巴甫洛夫的助手对他从事这项新的研究不理解,问道:

“老师,你为什么要放弃原来的课题,而研究消化系统呢?”

“谈不上是‘放弃’。”巴甫洛夫解释说,“只是比过去的研究更深一些,更具体些,也更难一些。”

“这项研究要达到什么目的呢?”

“大家知道,狗吃的东西和人吃的东西差不多,比如吃面包、吃肉等等。通过观察狗消化食物的过程,就能弄清人类消化食物的秘密,从而达到治疗人的肠胃病的目的。”

怎样才能观察到狗消化食物的过程呢?巴甫洛夫先把狗全身麻醉,切开狗的胃,然后把一根用银针制作的细管子插到胃里,再把伤口缝合起来。待伤口愈合后,狗身上就有了一个通向它的胃部的小孔,透过这个孔,可以看到狗把所吃下的东西送到胃里以后,是怎样消化食物的情景了。

通过观察,巴甫洛夫和他的助手们发现,食物主要是由胃液和胰液分解、消化的。那么,胃液和胰液是从哪产生的呢?经过反复研究和试验,巴甫洛夫找到了一个办法。他把狗胃裁开一小块,缝合成一个小胃。小胃的开口处放在狗的腹部皮肤的外边,与大胃之间保持着血液循环和神经联系。狗吃食物时,小胃也能分泌出胃液来。小胃像一面镜子,从外面可以看到胃液的分泌情况。

巴甫洛夫在制造这个小胃的时候,遇到过许多复杂的技术困难,花了大半年时间,死了几十条狗。他的一些同事和朋友都认为手术不可能成功,劝他放弃。

巴甫洛夫回答说:

“当然有很多问题等待着我们去研究。可是,要想取得成果,就不可能没有困难。有困难就放弃,遇到挫折就灰心,那我们永远也干不成一件事情。”

巴甫洛夫坚持试验,终于获得了成功。通过这个人造“小胃”,他观察到了胃液是由布满在胃壁上的一支神经(叫做“迷走神经”)产生的。迷走神经把狗吃食物的信号传给大脑,大脑便发出指令,经过消化腺的调节,再通过胰液就分泌出胃液来了。

他用人工方法制造的小胃,被称为“巴甫洛夫小胃”。

巴甫洛夫没有停留在已经取得的成绩上,而是决定研究更复杂、更难的问题。这个问题就是,狗见到食物时为什么常常流口水?

为了证明这种现象,巴甫洛夫和助手们做了两个有趣的试验:

在每次给狗吃食物之前,都用灯光把狗照射一下,经过几十次的照射,即使不给狗吃东西,狗见到灯光也流口水了。

接着,巴甫洛夫做了第二个试验。狗喜欢啃骨头,见到骨头,就会去抢,或者馋得流口水。但是,巴甫洛夫拿来骨头,每次只让狗见一下,而不让它吃。结果,时间一长,狗不仅没有唾液,不再流口水,反而只用鼻子闻闻,就走开了。

经过这两次试验,巴甫洛夫把这样一种反射现象称做“条件反射”现象。就是说,在给狗提供了一定的条件和环境后,狗就会产生一种新的反射现象。那么,这种条件反射原因是什么呢?巴甫洛夫经过反复研究,认为这是由狗的大脑两半球皮层引起的。它像一架灵敏度极高的仪器,通过连接身体各个部位的神经,把这些部位受到外界刺激的信号收集到一起,进行分析,就会引起反射了。

为了证明这一结论是否正确,巴甫洛夫把一只狗的大脑皮层(灰质)切除,保留神经中枢的其余部分。结果出现了这样一个现象:

这只狗仍然会走路,会吃东西,还能生育。总之,属于天生的、非条件反射的行为都存在。可是,它却不认识主人,吓唬它也不逃走,食物放在它面前不晓得主动去吃,只有放到它嘴里,它才会吃。

经过这一试验,巴甫洛夫终于找到了引起条件反射的根源,由此,创立了它的新学说——“条件反射学说”。

巴甫洛夫在70多岁高龄时,仍然不辞辛劳,给自己提出了新的研究课题:在以往研究动物条件反射的基础上,开始研究人脑的活动。

巴甫洛夫在对人的大脑活动的研究中,取得了重大成果。著名的“神经类型和两个信号系统”的学说,就是他根据这项研究提出来的。

晚年,巴甫洛夫的腿开始浮肿。谢拉菲玛警觉起来,要求他注意保重身体。

祸不单行,巴甫洛夫患上了流感。原本是会治好的,可是,一天他坐车回家时,车子突然坏掉了。因为已离家不远,巴甫洛夫就没有听司机的劝阻,冒着风雪,徒步回到家里。尽管巴甫洛夫身体一向很好,但毕竟已是八十多岁的老人。这次回家之后,病情便立时加重了。

谢拉菲玛知道流感并不是大病,但这次她有种不祥的预感,以往巴甫洛夫不管患什么样的病,总是精神饱满的样子;而这次,巴甫洛夫总说自己浑身无力。昏昏欲睡,这是几十年来不曾遇到的情形。

其实,巴甫洛夫早已注意到自己身体的变化,他在最近重病后,给朋友写的一封信中,有这么一段话:

“可诅咒的流感!可以说完全扼杀了我活到100岁的信心,直到现在我还留着一个病根。虽然到现在为止,我没有改变我的工作安排和规模。”谢拉菲玛寸步不离地呆在他身边。在他去世前一刻钟的时候,她抓住他的手,轻声地说:“伊万,握着我的手。”他竟握得那样紧,把她的手都握痛了。

清晨,列宁格勒居民一走上大街,就看见全城都在下半旗致哀,四周静悄悄的,广播员正在通过无线电向全世界通告这位伟大的生理学家逝世的噩耗。

安放巴甫洛夫遗体的棺材置放在道利达宫。

瞻仰巴甫洛夫遗容的人流没有尽头,其中有科学家、学生、工人、作家、职员、红军战士、中小学生。