伯尔纳：发现内环境恒定的故事

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1、伯尔纳：发现内环境恒定的故事王志均（中国科学院院士）勤奋的科学家他毕生从事科学研究，十分勤奋，常以实验室为家，贡献极多。但有识之士认为，他在晚年时回顾一生的工作，提出“内环境恒定”概念是他许多重大贡献中，最伟大的成就。他，就是19世纪法国著名实验生理学家克劳德•伯尔纳（ClaudeBernard，1813-1878）。1农家少年伯尔纳伯尔纳出身于法国农家，年轻时因家境困难，不得不出去工作以维持生计，因而没有接受过正规的少年教育。他当过药房学徒，性情沉默、喜好幻想，不爱与人来往。工作之余常到剧院看剧，后来自己学习写剧本，终于写成一个五幕的历史剧本，经一个批评家看后，认为他没有剧作家的气质。

2、由于他学过制药，便接受批评家的建议，放弃文艺，进入巴黎医学校去学医。伯尔纳特别喜欢解剖学，双手非常灵巧，这为他后来进行的多种活体动物实验打下了基础。伯尔纳上学时，生理学还不是一门单独的学科，常和解剖学混在一起教。成功的秘诀—三部曲伯尔纳是一个实验生理学家，他勤于实验，勤于观察，勤于思考，善于逻辑推理。他的三部曲是：在实验中观察所有现象；根据现象形成一个设想；根据设想以设计新实验来证实它。这是他成功的秘诀。伯氏很重视亲自实验，他曾说“为了成为一个生理学家……一个人应当住在实验室里”，实际上，他本人就是这样。伯尔纳一生硕果累累，除具有伟大的智力外，还有丰富的想像力和艺术家的直觉，这是一个科学

3、家所必备的素质。伯尔纳于1878年2月逝世，终年64岁。法国为他举行了国葬，这是法国国家首次给予科学家的殊荣。2机体生存的两个环境伯尔纳认为，机体生存在于两个环境中，一个是不断变化着的外环境，另一个是比较稳定的内环境。内环境是围绕在多细胞动物细胞周围的体液，包括血液、淋巴、组织液等，深居于机体的内部，为机体的细胞提供了一个适宜的生活环境。内环境本身的一个很大特点，就是它的理化性质变动得非常小，例如它的组成成分的数量和性质，都是相当恒定的。这里，不妨再举一个生动的例子。18世纪英国实验生理学家勃莱登于1775年进行自己身体的实验指出：如果空气干燥，人可以在120℃室温下停留15分钟，并无不

4、良反应，体温仍可保持稳定。在此温度下，只用13分钟，就可使一盘牛肉烤熟。这说明人或高等动物维持体温恒定的能力是极强的（但须注意，若在湿度饱和的空气中，室温虽只48～50℃，人只能耐受很短的时间，这是因为汗液不能蒸发的缘故）。高度概括的精辟见解伯尔纳认为，身体内所有的存活机制，尽管种类不同，功能各异，但只有一个目的，那就是：使内环境保持恒定。这也是他的一个高度概括的极为精辟的见解。因为一旦内环境恒定遭到破坏，生命即告终止。这样看来，对多细胞动物的细胞来说，内环境不仅提供了一个供应营养物质和排除代谢产物的媒介，而且也提供了一个稳定的生活环境。3被誉为近代医学之父，并非偶然伯尔纳被誉为近代医学

5、之父，这不是偶然的。他毕生从事于生理学实验研究，锲而不舍地工作，有很多重要的发现，几乎在生理学的每一部分都有他的足迹，除提出“内环境恒定”概念以外，他的最主要的科学成就包括以下几个方面：首先发现胰液作用于3类主要食物（脂肪、糖类和蛋白质）的重要消化液。他发现肝糖原，观察了它的理化特性，并进一步纯化了肝糖原。因此，他认为动物能生产糖，亦即所谓的由肝糖原转变为糖的“生糖作用”。他发现损伤第4脑室底部，可出现血糖升高及糖尿。这是人类第1次发现的一个著名手术——“人工糖尿病”。这个实验的重要意义在于神经系统能控制哺乳动物糖的产生。与胰岛素的发现失之交臂其实，伯尔纳曾多次企图切除狗的胰腺，他确曾描

6、述过一例切除胰腺的狗，此狗死于过度消瘦状态虽然它的食欲极好。但他并未注意其尿中是否有糖。这说明这位天才的研究家接近于发现糖尿病。如果这时发现切除胰腺可产生永久性糖尿病，那么，治疗糖尿病这个可怕的疾病的胰岛素，可能提早50年即可发现。正是由于错过了这个机会，直到1889年才由德国的方米伦和明考斯基做了切除胰手术而发现糖尿病，从而引导班廷于1921年发现胰岛素。发现了交感神经的血管收缩作用这说明神经能管制血液向器官流动的量。他还研究了某些毒物的作用，如一氧化碳和箭毒。当血液与一氧化碳接触时，血液就失去功能，使气体交换瘫痪，呼吸困难，最后因窒息而死，他认为红细胞与血液的呼吸作用有关。箭毒是南美

7、土人射猎动物时箭头上敷的毒素，动物中此毒后无痛苦，还可进食，但数分钟后渐渐进入睡眠，以后约6分钟即安静地死去。伯尔纳经过研究后认为，箭毒并不损伤肌肉，也不损伤神经，而是阻断了神经与肌肉相连接的神经-肌肉接头。王志均院士，山西昔阳人，生理学家。1910年出生，1936年毕业于清华大学生物系，1950年于美国伊利诺伊大学医学院获得哲学博士学位，1980年当选为中国科学院院士（学部委员）。他于1950年回国，在北京医学院生理系任教，任教授