歷史的故事生物學大師

同學,來認識傑出的生物學家--生理學之父-赫爾

  
他是科學界最傳奇性的人物之一,他的發現給人帶來莫大的幫助。五十一年之久,他只是在英格蘭特丁頓(Teddington)鄉下的牧師。他生命科學界,卻被稱為「生理學之父」。植物「蒸散作用」(transpiration),是他首先提出來的。現今廣用的「血壓計」,是他首先製造出來,。他製造第一部「內視鏡」,用來幫助人減少結石的痛苦。

製作儀器的天才
赫爾(Stephen Hales, 1677~1761)是個巧手的天才,他生於英國倫敦西南方濱海的小鎮坎特伯雷(Bekesbourne)。他來自一個非常貧窮的家庭,在中學時,他製作簡單的儀器,幫老師做科學的量測。1696年,他進劍橋大學,不久被稱為「最會抓青蛙的人」,他能設計各樣的巧具,捕捉各種動物,他也設計製造儀器,輔助教學實驗。他後來寫道:「許多人是主觀且頑固,經常像隻驕傲的公雞,只要頭上的冠羽伸長一些,就想頂撞餵養者,或像隻山羊,角長一點就想反對牧人。我期待的科學實驗,在能移去人的主觀。」

有一天,他寫道:「我的主觀也常變成自己無知的偏見,以致稍有一點才能,就變成侷限自己眼光的孤島,而忘了島嶼之外還有一大片的海洋」,他轉念神學與哲學。1762年,他取得碩士學位,留校擔任講師。後來首先發表「水分毛細管現象」,而成英國皇家學會會員,赫爾在皇家協會又做了許多儀器,他寫道:「如果科學的研究是推理的藝術,那麼愈簡單的儀器就愈好。」

草毯教堂裡的隱士
1709年,赫爾放下劍橋大學的工作,到特丁頓牧會。特丁頓位於倫敦東南方,是一片海拔約200公尺的丘陵。從十四世紀以來,這裡是倫敦居民的墳場,當時特丁頓的居民約500人,大都以墳場照顧、墓石刻字為業。不久會眾都感到稀奇,因為這個新來的牧師,上任不久鼓勵會友,不要喝山谷裡的積水,要一起到丘陵高處,自湧泉處,挖一條水溝到鄉村。後來照他的建議,村民果然喝到比較乾淨的水,來教會的人多了。不久,他又在村民的房頂上,裝設小型的風車,用風車的轉動改善住家的通風,村裡的人幾乎都受到感動,紛紛前來聚會。1718年,他蓋了一間教堂,教堂有非常好的採光,教堂裡長了一大片的草毯,會眾可以坐在草地上聽道,他稱這教堂為「草地上的教堂」。

在會眾的眼中,赫爾是個謎。牧會之餘,他收集動物的死屍。村裡的死狗、死馬、死驢都可以往他那邊送。他自製一根彎曲的玻璃管,裡面放置一些水銀,另一端接上動物的心臟血管,用來量動物的血壓。他也用不同尺寸的水銀壓力計,接在植物的根部與葉子的葉柄上,量測植物導管內的水份壓力。他提出水分在導管內移動,是受到壓力差的影響。

受苦者的關懷與改革
1719年他與瑪香(Mary Marsham)小姐結婚。兩年後,妻子病逝,他沒有孩子,也終生未娶。不過,他把自己的苦痛,轉換成對周遭痛苦之人的關懷。他為附近的監獄建造通風的鐵門,以格框取代密閉,使空氣流通,鐵門也不失堅固;他為船隻建造通風的船艙,與保存水果新鮮的通氣櫃。當時,特丁頓的居民夜間經常趕刻墓碑,蠟燭光線不夠,傷了眼力,而且蠟燭消耗的費用,成了居民們的支出。赫爾自製蠟燭,他在蠟油中加入酒石酸鈉(sodium tartar),鈉可以提高亮度,酒石酸可使蠟油燒得久。他製造的蠟燭,燒得又久又亮。後來有些村民到城市,賣這種新蠟燭,結果收益更好。

當時,鄉下縱酒的人多,私酒釀造盛行,他到英國議會陳情,反對開放劣等的私酒。他提出鄉下人無知,容易淪為醉鬼,他引用聖經「雖然是全業的主人,但為孩童的時候,卻與奴僕毫無分別;乃在師傅和管家的手下」,因此政府要扮演管家的角色,訂定劣酒禁令。同時,他用實驗數據說明劣等酒裡的成份,對人體神經的毒害,說服當時的議員,他講到激動處,還痛哭流涕。後來,議會通過禁售劣酒給鄉下百姓,迄今議會仍留著「赫爾眼中泛滿淚水,卻閃出喜悅光彩」的記錄。

1727年,他出版「植物靜力學」(Vegetable Staticks)提出只要有空氣蒸氣壓力,就能讓植物源源不斷地將水份吸收上來;而且植物的根系也藉此機制,自土壤中吸收營養份,這是科學史上第一本植物生理的書。

第一個內視鏡手術
1730年,他自製非常細小的金屬管子,能夠伸入病人尿道,他在管口做一個放大鏡,一邊觀察,一邊移除尿道結石。這是最早的內視鏡,與內視鏡的手術。

1733年,他出版「血液靜力學」(Haema Staticks),首先提到血壓是血液在血管內流動所形成,這本書是十八世紀人體生理學,最重要的著作。

他講道的方式也很特別,例如,他講「上帝道成肉身的智慧與良善」(The Wisdom and Goodness of God in the Formation of Man),他用牛頓的萬有引力定律,來解釋創世記第一章,上帝起初如何從「空虛混沌」創造出生物的存在。他講道:「宇宙裡有吸引力,就有排斥力。如果吸引力等於排斥力,這個宇宙將是混沌,萬物無法聚集成形。生命的存在,必須吸引力大於排斥力,才能成形。而萬有引力是只有吸引力,沒有排斥力,這證明萬有引力是上帝創造生命的奇妙法則。」

普世最高的生理獎
研究科學為他帶來名聲,1750年,英國國王喬治二世(George II,1727-1760)任命他為倫敦地區的大主教。他愛他的會友,他的會友也愛他,稱他是「勤勞的牧師」(assiduous minster),他謝絕前往,仍然留在特丁頓牧會。為此,他被謔稱為「壁櫥裡的牧師」(Clerk of the closet)。部份特丁頓的居民,取賺到的錢到美國喬治亞(Georgia),買土地開拓,他的名聲四處被廣傳,喬治亞的居民還推選這位從來沒有出國的牧師,擔任殖民地區的參議員。赫爾也沒去任職,他一生都在特丁頓教會牧會。

赫爾到安息時,才放下他的工作,英國皇家學會與議會要將他葬在「西敏寺教堂」的國家墳場但他留下遺囑,要將他葬在特丁頓教會後的小墳場。他的墓碑上刻著:「他是幫助人困難的熟練工人,是上帝作為的探索者。」迄今,世界上生理學最高的學術獎,仍以他的名字命名,稱為「史蒂芬‧赫爾獎」。

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