作者 張文亮 2013.04.14
瑪爾比基(Marcello Malpighi, 1628-1694)是個善良的人,但是他在學術上的發現,使他幾乎得罪了當時一整個世代的人。他在1646年就讀於義大利最古老的大學─波隆那大學(University of Bologna),1653年取得醫學博士的學位。他沒有去行醫,到比薩大學(University Pisa)當老師,他一開始就在醫學院的課程裡上實驗課。他認為生命科學不只是哲理的討論,也要有實際的驗證。
當時歐洲的醫學教育,瀰漫神秘的氛圍,醫、巫不分。瑪爾比基反對這一點,他認為醫學是可以在公眾的實驗下,一齊來檢定。1659年,他被趕出該大學,回到波隆那大學教書。他又教授實驗課,不但使用顯微鏡,而且要學生邊用顯微鏡,邊畫下所看的標本。科學史上,他是用顯微鏡教學的第一人。
顯微鏡對生物研究的重要
1660年,他用顯微鏡觀察青蛙的肺部,發現許多的血液都要流經肺部,提出肺部的呼吸是讓血液在此交換氣體,這一篇研究才使人認識呼吸的重要。1661年,他觀察蝙蝠的翅膀,發現在人的可見範圍之外,還有更細微的血管,他稱此為「微血管」,這是第一篇對微血管的敘述。但是,義大利的科學界拒絕接受這兩篇研究報告,而且將他趕出波隆那大學,幸好位於義大利的偏僻地區的梅西納大學(University of Messina)聘他,他又與妻子前往。
1666年,他發現「紅血球」,認為這是血液呈紅色的原因。當時,英國倫敦的皇家科學會開始刊登他的研究,瑪爾比基怕稿件寄失,把自己撰寫的研究報告又抄寫兩份,用羊毛裹好,放在防水鐵筒內,請兩艘前往英國的船,送到英國皇家科學院。
謙卑者的豐收
日後,他與皇家科學院的科學家格魯(Nehemiah Grew,1641—1712)經常通信討論,成為好友,他的知名度漸開,1667年又獲聘回波隆那大學任教。
1669年,他發現有一種肉眼看不到的原蟲會使蠶致病,這是科學史上非常重要的一篇研究,解釋致病的原因,是來自人類肉眼看不到的生物,後來他被稱為「原生動物學之父」。他首先用顯微鏡去判斷疾病的成因,又被稱為「顯微醫學之父」,同年他獲選為英國皇家科學院的院士。
瑪爾比基為人謙卑,他在研究報告中多次寫道:「我深感觀察的不易,如果有更好的顯微鏡,或有更充份的時間,或能畫的更仔細,我一定可以看到更多,因此我的發現,並不完全。」
植物的探索者
1671年,他生了一場病,他寫道:「我是個醫生,同時也是個病人,年輕時,我的身體不好,使我走上研究,而非行醫,這卻給我另一種空間去發展。」病後,他轉而探討更基本的生命探索,他寫道:「我深深地期待,能夠瞭解生命存在的法則,而植物是生命最單純的形式,給予較容易瞭解的管道。」他從動物醫學轉入植物學。
當他帶著顯微鏡轉進入植物學,今天,植物學課本裡許多名詞都是他先提出來的,例如「皮層」(cortez),內皮層(endodermis),維管束鞘(pericycle),韌皮部(phloem),形成層(cambium),薄壁細胞(parenchyma)等。1675年,他發現「氣孔」(stomata),後來他被稱為「植物形態學之父」。此外,他還是第一個發現「孢子」與「根瘤菌」的人,他寫道:「大自然巧妙地存在著一致性,植物與動物在外表上有那麼多的不同,但是植物仍然具有動物生命表現上,許多的功能。植物不只是土壤配料與動物營養間的轉換者,更擔任動物所需營養物質的角色。」
只有生命才能產生生命
當時歐洲流行「自然生成理論」(theory of spontaneous generation),即生命可以源自無生命界,如腐肉可以生蛆、草地會長出昆蟲。瑪爾比基強力的反對這理論,他用顯微鏡觀察,發現腐肉上有蒼蠅的卵、草地上有昆蟲的卵,有太多事情是人肉眼看不到的,人不能侷限在自己的視野範圍下論大自然。
1684年,反對他的人衝進他學校辦公室,燒掉他所有的書籍、研究報告與儀器,他仍然不妥協,寫道:「如果無生命能夠產出生命,那地表下的深層一定會有許多的生物,結果是生物的數目隨著地表愈深而銳減,直到沒有生物的存在。千萬年來,地表下深層沒有生物存在,證明自然生成理論的錯誤。」
胚胎學的關鍵思索
1691年,羅馬教皇聘他擔任御醫,以免他死於反對者的手中。他晚年研究胚胎學,提出卵細胞在受精後,如何發育成不同的組織與器官。他一生在許多生物科學領域,都有重要的發現。
末了他寫道:「比起植物的生長年齡,人的一生是太短暫了,而在這短暫的日子裡,有疾病,又有其他無關緊要的事來干擾,我持續研究,不是為了探索更多未知的領域,而是從事醫學的工作實在枯燥。」
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