伊凡·彼得罗维奇·巴甫洛夫
伊凡·彼得罗维奇·巴甫洛夫(1849-1936)俄国生理学家。出生于俄国中部小城梁赞的一个穷牧师家庭。1883年获医学博士学位。他的科学贡献大致分三个时期,分别属于三个领域。即心脏生理、消化生理和高级神经活动生理。从1903年起,连续致力于高级神经活动生理的研究。晚年转入精神病学的研究。并提出两个信号系统学说。他的高级神经活动学说对于医学、心理学以至于哲学等方面都有影响。1904年获诺贝尔生理或医学奖。主要著作有《消化腺机能讲义》、《动物高级神经活动(行为)客观研究二十年经验》、《大脑两半球机能讲义》等。
1.公元1849年,巴甫洛夫出生在俄国中部小城梁赞的一个穷牧师的家庭里。巴甫洛夫少年时代在教会学校读书。按传统的习惯,他今后应继承父亲的农钵,去当牧师。然而巴甫洛夫却抛弃了宗教留给他的前途,而走上了研究科学的大道。
2.科学的吸引力,最早来自书籍,在教会学校学习的巴甫洛夫有幸较早地接触了一些宣传自然科学的书报。正是这些书报把巴甫洛夫迷住了,打开了他的眼界,使他对自然科学产生了浓厚的兴趣,促使他决心离开神职学校。
3.一天晚上,巴甫洛夫对父亲说,他要离开家乡,到彼得堡去上大学。思想较开通的父亲见儿子已下了决心,也就同意了他的要求。1870年,巴甫洛夫断然放弃了再过一年就可到手的教会中学毕业文凭,他和弟弟德米特里一起上彼得堡去了。
4.巴甫洛夫兄弟由于在中学里有坚实的学习基础,因此很顺利地通过了大学入学考试,一起进入了彼得堡大学。最初,他们进入物理和数学系,由于巴甫洛夫从小对生理学感兴趣,后来他改变了学科,专门攻读生理学专业。
5.巴甫洛夫的学习非常用功,对所有的实验不仅有浓厚的兴趣,而且十分认真仔细,因此到大学毕业时,因各门课出色的学习成绩和那优秀的生理学毕业论文,他获得了生理学学士学位,接着还得到了学校的金质奖章。
6.不久,他被聘为军医学院助教,可同时他又向学院提请求,要求一边当助教,一边再让他插班当学生。经考试合格,他成了一名助教兼大学生,进入医学院二年级学习。这是他第次上大学,毕业时,他得到了“医师合格证书”。
7.可巴甫洛夫并不想当医生,他学医学的目的只是为了今后研究生理学作准备。实践证明,这一段学习生活对巴甫洛夫十分重要,他不仅积累了广博的知识,还学会了使用手术刀做复杂手术,从而为他后来的研究工作打下了基础。
8.5年以后,巴甫洛夫得到了讲师头衔,研究工作也取得了一些成果,但他并不满足自己已有的学识,又到德国去留学了两年。虚心刻苦地学习,使巴甫洛夫具备了广博扎实的基础知识和熟练的基本技能,这就是他迈入科学之门的坚实的第一步。
9.从此,巴甫洛夫开始了生理学方面的伟大事业。他首先研究了神经系统对心脏的影响,他用微电流刺激狗心脏上的每一条神经,结果发现这些神经能调节心脏跳动的快慢和强弱,从而在生理学史上第一次证明了神经系统对心脏的作用。
10.1883年,巴甫洛夫完成了自己的博士论文《心脏的传出神经支配》,这篇重要的论文,使他获得了医学博士学位,同时又得到了一枚金质奖章。从此,人们还把这种对于心脏跳动力量有特殊加强作川的神经,称为“巴甫洛夫神经”。
11.在彼特金医院的生理实验室里,巴甫洛夫又深入地对消化系统进行了研究。他在狗的身上开了一些“活窗口”,以便从“窗口”直接观察有关消化的秘密。可惜这些开了“窗口”的狗不久便都死去了,巴甫洛夫的试验失败了。
12.经过多次的失败,巴甫洛夫终于搞清楚了失败的原因。原来这些“活窗口”在医学上称之为痿管的地方,不时地有带酸性的胃液流出,它腐蚀了周围的组织,尽管巴甫洛夫做了痿管洗刷和涂防腐油膏,但周围皮肤的溃疡还是不止,因而失败了。
13.如何来解决这个问题呢?一天,护养狗的工务员大婶来告诉巴甫洛夫,说是有条开了痿管的小狗,每天总要从墙上扒石炭,然后躺在石炭上,这不知为什么?巴甫洛夫听说,赶紧抱起狗来观察,结果发现了一个解决问题的秘密和办法。
14.原来,石炭是碱性物质,它不仅吸收了狗痿管里流出来的胃液,还中和了胃液的酸性,防止了皮肤的溃疡,从而使这条狗存活天数延长。从此,那些做了痿管的狗都有一张铺石灰的护理床,结果都活了下来。这一成功为后面的实验铺平了道路。
15.实验可以正常进行了。任实验中巴甫洛夫又发明了“假饲法”,他把狗的食管中间切断,再分头接到痿管口,这样狗在吞食食物时,食物义通过痿管到了体外,但这同时,胃却在大量的分泌纯净的胃液通过另一个痿管口滴到了体外的玻璃瓶里。
16.这“假饲法”改变了实验初期无法得到纯净胃液的难题,原收集到的只能是混合着食物的浑浊胃液。囚为狗不吃东西时,胃液是不分泌的,而吃东西时胃液又夹着食物。现在问题解决了,这就保证了研究的正确性。
17.但假饲法是否真实地反映了胃的工作情况呢?巴甫洛夫并不满足。经过考虑,他设想用手术把胃分成大小两部分,让大胃真实消化食物,小胃不进食而只让它分泌胃液。经过数十次的失败,他又成功了。这就是后来人们称作的“巴甫洛夫小胃”。
18.研究在深入,假饲法中食物根本没进入胃部,而胃却分泌出胃液,是谁通知胃分泌胃液呢?巴甫洛夫又想出了用小鹅卵石喂狗做试验,但狗不吃,后硬塞下去,石头到了胃里却不见分泌胃液。再训练了一条狗,自己吃下石头,仍不见胃液分泌。
19.但让狗看见可吃的食物,或让狗嗅到包在布里的肉香味,狗的胃就会分泌胃液。经过反覆试验,终于证明,胃的活动受大脑的支配。味觉、视觉、嗅觉等有关吃食的信号传到大脑,大脑就会指挥胃开始活动。
20.巴甫洛夫揭开了笼罩在消化系统上的帷幕。由于他在消化生理学方面的卓越成就,1904年巴甫洛夫荣获诺贝尔奖金。但巴甫洛夫并没有躺在荣誉上。他在研究消化系统经验的基础上,继而转向对大脑的研究。
21.他在原实验中看到,当狗看到食物和嗅到食物香味时,狗的嘴里就会流出唾液来。于是巴甫洛夫就通过唾液来研究大脑。按老办法,他在狗的嘴边开了一个小孔,使唾液腺接一条导管通到体外。当狗受到食物刺激时,唾液就会从导管流出来。
22.新实验按计划进行,巴甫洛夫每次给狗喂食,都打亮电灯;这样多次重复后,只要灯光一亮,即使不喂食,狗也会流出唾液来。灯光和食物本无关联,但每次灯光一亮,狗就有食物吃,于是在狗的大脑里灯光成了食物信号。这就是条件反射。
23.但条件反射是暂时的。如果对一条已建立条件反射的狗,开了灯光,不再给食物,这样多次反覆,狗的唾液就会一次次减少,最后对灯光的条件反射就消失了,巴甫洛夫的研究,创立了条件反射学说,也就是高级神经学说。
24.巴甫洛夫的一生经历了两个不同的时代。前一个时代是在沙皇统治时期,当时他是在极其艰难的条件下,他一家的生活都十分困难,但他省吃俭用,坚持研究,还是取得了一个个闻名世界的成果。
25.十月革命以后,进入了新的时代,列宁亲自命令要求改善巴甫洛夫的工作条件,还指派著名文学家高尔基登门看望他。由于苏维埃的关心,巴甫洛夫的研究工作进展大大加快,不久,他20多年来研究成果的著作都相继出版问世。
26.步入老年的巴甫洛夫又展开了对动物和人类的精神症的研究。也是巧合,1924年秋的一场水灾帮助他做了一次天然的实验。大水突然淹进了动物房,因实验用的狗都关在笼子里无法逃走,狗拼命大叫扑腾,神经都处在极度紧张的状态之中。
27.狗被救了出来,但可惜这些狗得了精神症,认不出天天和它们接近的巴甫洛夫;喂它们食物,也扭头不吃;站在实验台上,条件反射已经消失,记不得灯光表示食物,也不分泌胃液。看来,强烈的外界刺激损害了狗的中枢神经。
28.经过两个月的治疗,有一条狗恢复了条件反射。一天,巴甫洛夫故意放水进实验室,造成假象的水灾,这条狗惊恐地注视着地上的水,又挣扎又狂吠。结果这条狗的条件反射再次消退。这一有趣的实验证实,强烈的刺激和紧张,会引起精神症。
29.巴甫洛夫应用他自己的高级神经学说把精神症即精神病的原因找到了。于是他力图把所得的研究结果,运用到人的疾病治疗上去。他经常到列宁格勒的一所精神病院去,了解各种精神症病人的情况。
30.他尤其对那种延续几个月甚至几年的所谓紧张症麻痹状态感兴趣。当时医院里有个病人,因受过一次精神性创伤后就一直昏睡,这一睡就睡了22年,这些年,他不吃东西靠滴液维持生命。当时许多高级医生都难以诊断他到底患了什么病?
31.但巴甫夫却认为他实际上没有病,他的嗜眠只是大脑处于深度抑制状态,就像有些动物的冬眠。这种睡眠对生物机体是一种保护性措施,是一种治疗方法。果真,有一天这病人完全清醒了,还和巴甫洛夫进行了简短的清楚的交谈呢!
32.巴甫洛夫在深入进行了人类精神病的研究后,创立了医治精神病的睡眠疗法。就是用药物促使精神病患者加深睡眠,使他们的大脑皮层得到充分休息,从而恢复正常机能。这一睡眠疗法后来治疗了许许多多精神病人。
33.巴甫洛夫的一生,是热情地献身于科学,不断地探索和发现的一生。他晚年老当益壮,还做了很多重要的实验,取得了很多最大成果,他的关于人类第二信号系统的理论,就是他80岁以后的研究成果。
34.巴甫洛夫在研究中发现,人的高级神经活动比动物大大发展了一步。动物只有第一信号系统,如声音、光线、皮肤刺激等条件反射信号;而人却还有第二信号系统,如看到或听到的词的意义,还有思维。只有人才具有第二信号系统。
35.当然有人会问,马戏团的许多动物,不是有的会做算术,有的会各种表演,这是不是反映第二信号系统呢?回答是否定的。这不过是第一信号系统的条件反射,是在训练人员的某种特定的手势、声音、喂食等引起的条件反射。
36.由于巴甫洛夫高级神经学说的建立和对生理学、医学的巨大贡献。在第15届国际生理学会的大会上,各国的代表都怀着敬意给了巴甫洛夫极高的评价,大家称他为:“世界生理学家中的第一人!”
37.但就在这次会议的第二年,86岁高龄的巴甫洛夫不幸患了严重的肺炎而住进了医院。可躺在病床上的他,心里仍记挂着科学事业。为了鼓励青年一代去攀登新的科学高峰,临终前他还给苏联青年科学工作者写了一封公开信。
38.在这封信里,巴甫洛夫总结了他60年来从事科学劳动的经验,并将这些宝贵的经验,毫无保留地传授给苏联青年,传授给全世界的进步青年。他还要求青年们要循序渐进,要谦逊,要热情。
39.不幸的事情发生了,1936年3月27日,巴甫洛夫这位伟大科学家终于逝世了。人们无不为之悲痛。但更有许多年轻的科学工作者继承他的科学事业发奋努力,争取更大的成就。
40.巴甫洛夫与世长辞了。他的一生,正像他在遗嘱中要求青年的那样:“科学要求人们花费毕生的精力。即使你有两倍的寿命,仍旧是不够用的。”