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勒维梦中的设计及其我见


在科学创造中,不仅仅有着严谨与理性的逻辑和繁复的科学知识,在这中间非逻辑的灵感与直觉、审美与想象也起着至关重要的作用。在奥托·勒维发现乙酰胆碱的过程中,梦中迸发出的灵感,起了决定性的作用。


一、科学创造

在一切的创造中,想象是必不可少的一件事,在我们通常的认识中这仅仅存在艺术的创造中,但是很多事实都已经证明不仅在艺术的创作中,在科学研究的创造中,审美通常也有着十分重要的地位。在进行科学研究创作的过程中,科研工作人员需要有无比严谨与理性的部分在事实的证据下进行合乎逻辑的方法来进行理论的构建或者是假说的提出,但是在严谨的科学之外,适当的想象、灵感甚至是直觉的非逻辑性的思维,或者是审美的想象,对科学的发展和创造有着十分重要的作用。

进行科学创作的过程中,科研人员的审美想象思维往往是充满激情的,是常人无法通过一般思维进行理解想象的,甚至在有的时候这种激情的状态甚至达到了一种类似于幻想的存在。对于目前有着重大的意义一些科学研究发现,在一定的程度上都是科学家们在充满创造激情的情况下创造出来的[1]

二、梦中的发现

乙酰胆碱这个人体中分布最为广泛的神经化学物质的发现,就充满着非逻辑的激情的直觉与灵感。神经信号的传导对于人体而言至关重要,我们任何行动都离不开信号在神经中的传导,而在一个神经元与另一个神经元之间的冲动的传导是以何种方式进行的这一直困扰着十八世纪的科学研究人员,乙酰胆碱这个在化学突触递质中至关重要的物质的发现充满着曲折[2]

作为一个不愿学习医学的学生,奥托·勒维(Otto Loewi)对哲学的演讲比对医学的演讲更加重视[3]1893年,他20岁那年,他设法通过了第一次体检,并于1898年决定放弃临床职业,转而从事基础研究[4]

1909年勒维在被奥地利格拉茨大学聘为药理学教授,主要利用青蛙的离体心脏进项心脏药理方向上的研究,勒维在早年英国留学时受到一些关于神经递质物质观点的启发,所以一直想要用实验来证实神经传导主要是通过化学物质来实现的。1921年复活节前夜,奥托·勒维反复做一个梦,他醒了,马上做笔记。但是,第二天他既不记得这个主意,也看不清他的笔记[5]。因此,当他再次做到那个梦的晚上,勒维醒了之后直接去了格拉茨大学的实验室,在实验室中他做出了著名的双蛙心灌流实验,这个实验是生理学历史中的经典实验之一。他拿出两只青蛙的心,一只青蛙的蛙心连接到迷走神经,另一只切除了迷走神经。使用导管连接动脉和静脉,并填充“任氏液”以进行灌注以形成体外循环。当青蛙蛙心的迷走神经受到刺激时,与之相连的心脏的跳动受到抑制。同时,当流过心脏的“任氏溶液”与另一只切断迷走神经的青蛙心脏进行灌注时,其跳动也会受到明显抑制。显然,切断青蛙迷走神经对青蛙心脏的抑制作用应该来自溶解在灌注溶液中的某种化学物质。奥托·利维(Otto Levy)推测这种化学物质可能会从迷走神经末梢释放出来。该实验进一步支持了迷走神经不会通过“电传导”而是通过“化学传导”影响心脏的观点。他的这个结论奠定了神经兴奋化学传递学说的实验基础[2]

勒维在对问题进行了长时间的认真思考之后,他进行了关键的实验,获得了明确指向化学传递的结果。然后,即使科学家报告他们无法重复他的发现,他也积极探索并推广了这个想法。在接下来的15年中,他进行了一系列合乎逻辑的实验,将他的发现发表在14篇论文中,并一目了然,并参加了许多会议以发表他的观察结果[6]。最终再次证明了可重复性的实验。

三、我见及总结

奥托·勒维是一个值得敬佩的科学家,对于科学严谨认真,不仅有着优秀的知识储备,还有着敢于实践和坚持的信心。在乙酰胆碱的发现过程中,不仅仅是勒维的科学知识起着全部的作用,那个梦中的灵感,给了他决定性的方向。

在科学研究的过程中,直觉和灵感起着十分重要的作用。有很多科学家有着十分丰厚的知识储备,但是终其一生碌碌无为,他们缺失的重要的部分便就是着灵感与直觉。勒维在他晚年的一次演讲中引用了歌德的话:“从敬畏和敬畏中产生一种感觉,在我看来,这种感觉可以完全定义为一种宗教感觉……科学家不仅遵循他的思想,而且遵循他的精神”。然而灵感与直觉并不是凭空出现,是在有着足够的科学知识和技术的情况下才会迸发出来的。现阶段处在研究生的我们,需要进行基础知识的学习,只有在基础知识稳固的前提下,之后的科研道路才会有着更加丰富和多彩的可能。

 

参考文献

[1] 秦绪娟.科学创造中的审美想象研究[D].哈尔滨理工大学,2012.

[2] 曹刚.环境伦理学中的元伦理难题[J].自然辩证法研究,2008(8):57-62.

[3] 唐效英. 只留一串葡萄[J]. 环球人物, 2017, 000(003):126-126.

[4] Zigmond M J. Otto Loewi and the demonstration of chemical neurotransmission[J]. Brain Research Bulletin, 1999, 50(5-6):347-348.

[5] Campus G. Copyright - Chemical Transmission of Nerve Impulses[J]. L'Oto-rino-laringologia italiana, 1989, 30:161-8.

[6] Loewi, O. The chemical transmission of nerve action[J]. Physiology or medicine, 1965: 416–429.



(作者:刘丽萍 中国科学技术大学 材料与化工学院

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