（精品教育）科学史话稳态概念的提出和发展

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1、“稳态”概念的发展北京医学院阮方赋伟大的法国生理学家克劳德、贝尔纳（ClaudeBernard1813—1878）以他对生理科学的众多建树而著称。他研究了脊髓的功能，阐明了胰液在消化过程中的重要作用，发现了肝脏的生糖功能，证明了交感神经的缩血管作用，揭示了一氧化碳中毒的本质，……然而，科学界则认为他最大的贡献，就是他提出了内环境（milieuinterieur）的概念，指出了内环境恒定对机体的重要性。杰出的美国生理学家坎农（W.B.Cannon1871--1945）迅速采用新技术，用X光造影研究了消化运动，尤其是他对交感神经系统和情绪的生理基础等研究而名垂青史，他深刻的思想也十分令人钦佩

2、。他为生理科学和医学科学首次提出了一个重要的概念——稳态（homeostasis,又译作“内环境恒定”，“自稳态”，“内稳态”，“生体恒常性”，“体内平衡”等）。确实，内环境及其稳定——“稳态”，乃是贯穿整个现代生理科学极其重要的基本概念。然而，从历史的角度看来，把“稳态”这一重要概念仅仅和贝尔纳、坎农联系起来，是不科学的。纵观“稳态”概念发展的历史，起初的“萌芽阶段”，以贝尔纳为代表的“草创阶段”，以坎农为代表的“确立阶段”，后继还有“深化阶段”和“扩展阶段”。萌芽阶段　且不说古代推测性的论断，仅以实验生理科学研究为依据。例如，1774年英国皇家学会会员C．Blagden(1748—1

3、820)等人，就勇敢地走进趋于人体温度耐受极限的热室，进行自体实验。通过大量的观察和实验，证明人的体温能在环境温度有剧烈变动的情况下仍能保持稳定。再有，著名英国的外科学家、解剖学家J.Hunter（1728—1793）于1778年报告了他在不同情况下测量了鼠、鸡、蛇、蛙、鱼、鳗等动物的体温，以及蛇的体温能随着环境温度的变化而变化的研究结果，提出了恒温动物和变温动物的概念，指出了高等动物具有完善的保持体温恒定的能力。这些研究，实际上就是内环境稳态思想的萌芽。　　贝尔纳的著作也可为证。1857年12月26日，贝尔纳在关于“有机体体液的生理特性和病理改变”的讲座中说道：“在物理特性中有一具有极

4、大重要性者便是血液的温度……冷血动物的体温随着周围环境的温度而变动，而高等的温血动物则保持一定的高度而独立于环境的温度……也可以说在高等动物，组织细胞并未感受到环境温度的作用，因为它们沉浸在另一种环境，一种液体的内环境，也就是血液中。”[１]草创阶段　内环境及其稳定的思想，是实验生理研究发展到一定水平必然出现的，并非是哪一个人的天才闪光。从体温的恒定引申到内环境的恒定，这是表现出必然发展的一个例证。贝尔纳同时代的人，组织学家G.P.Robin（1821—1885）在1853年也曾独立提出了内环境的概念，这是另一例证。然而，人们历来把提出内环境概念的功绩归于贝尔纳，这绝非偶然。贝尔纳对内环

5、境进行了系统而深入的论述。早在1851年，贝尔纳就已把血液称作“环境”。1857年12月在《有机体的体液的生理特性和病理改变讲座》（第一讲）中，贝尔纳指出，“有机体所表现的对于外环境的独立性乃成于下述事实：在生物体内，组织实际上并不直接受外界环境的作用，而是被一种真正的内环境所防护着。这内环境主要由体内循环的液体所组成。”1865年，贝尔纳在其不朽名著《实验医学导论》中，对内环境及其恒定性作了大量的论述。在1878—1879年出版的贝尔纳最后的著作《普通生理学教程—动植物共同的生命现象》中，贝尔纳作出了极为精辟的概括，“内环境的稳定是自由和独立生活的首要条件”，“所有的生命机制，尽管多种

6、多样，只有一个目标，就是保持内环境中生活条件的稳定”。这两句名言，历来都受到生理学界称颂。例如英国著名生理学家J.S.Haldane说：“从没有一个一个生理学家写出过比这更加蕴含深意的话”。关于内环境的相对稳定及其调节机理，贝尔纳掌握了一些实验证据，并且据此进行了许多天才的推断和猜测。他的这一超时代的思想，其同时代的人是很难理解的。一个世纪过去了，人们清楚地看到贝尔纳的思想代表了现代生理学发展的基本方向，并继续影响生理学的发展。贝尔纳被公认为生理学界最伟大的科学思想家。所谓科学思想家不是单纯的科学家，不仅埋头于一个个具体问题的研究，而且有自己特有的思想指导自己的实践。科学思想家也不是单纯

7、的思想家，只凭推理得来整齐的体系或建立空中楼阁。贝尔纳之后，美国生理学家亨德森和坎农等继承发展了他的思想，科学地揭示了内环境。然而，在贝尔纳那个时代，神经系统生理学的发展不够充分，激素也尚未发现，所以，当时人们对稳态的认识必然存在着局限性和许多不足。确立阶段坎农在1926年建议用稳态一词来表达内环境及其稳定的维持。鉴于有些人不分青红皂白，硬是把“稳态”看成是一个反辩证法的带有形而上学片面性的概念，有必要将1929年坎农在《生理学评论