斯帕拉捷

斯帕拉捷

拉扎羅·斯帕拉捷(Lazzaro Spallanzani,1729年 —1799年)是義大利著名的博物學家、生理學家和實驗生理學家。出生於義大利斯坎迪亞諾鎮。他在動物血液循環系統、動物消化生理等方面都有深入的研究,他的蝙蝠實驗,為“超音波”的研究提供了理論基礎,為人們帶來巨大的恩惠。1799年2月11日因無尿症與世長辭,終年70歲。

基本介紹

  • 中文名:拉扎羅·斯帕拉捷
  • 外文名:Lazzaro Spallanzani
  • 國籍:義大利
  • 出生地:義大利斯坎迪亞諾鎮
  • 出生日期:1729年
  • 逝世日期:1799年
  • 職業:博物學家、生理學家和實驗生理學家
  • 畢業院校:波倫亞大學
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人物資料

姓名:拉扎羅·斯帕拉捷(Lazzaro Spallanzani)。
出生日期:1729年1月12日。
斯帕拉捷斯帕拉捷
逝世日期:1799年2月11日。
出生地:義大利斯坎迪亞諾鎮。
父母親狀況:父親是一位有名的律師,母親出身富裕之家。
職業:義大利著名的博物學家、生理學家和實驗生理學家。

神學院

斯帕拉捷於1729年1月12日出生於義大利斯坎迪亞諾鎮,他的父親是一位有名的律師,母親出身富裕之家。斯帕拉捷15歲中學畢業後進入勒佐——艾米里亞耶穌神學院,在那裡他學習了五年,受到很好的語言學和哲學等方面的教育。1749年,他轉入著名的波倫亞大學學習法律。他的堂姐巴西是一位傑出的婦女,在波倫亞大學任物理學和數學教授,在堂姐的引導下,斯帕拉捷對自然科學產生了濃厚興趣,從而轉學自然科學,1753年取得博士學位。此後不久,教會任命他為牧師,1760年成為神父。教會的經濟支持,保證了他科學事業的順利進行。

外出考察

1761年,他首次外出進行科學考察。他通過研究多重相互聯繫的因素證明,山間泉水不像笛卡爾所說的那樣是由海水變來的,而是如瓦里斯納里所指出的那樣,是雨水(雪)滲入地下後流出來的。這充分展示了斯帕拉捷嚴謹的治學態度和邏輯思維能力。就在這一年,瓦里斯納里把布豐和尼達姆關於自然發生的思想和著作介紹給他,引起了他極大的注意。從1762年開始,他對自然發生問題進行了深入研究,並取得很大的成功。

研究成果

1765年,斯帕拉捷開始了動物再生能力的研究。他用蚯蚓做了數千次實驗,認識到有利於蚯蚓再生的一些切口的準確位置。他在研究了蛞蝓的觸角,蝸牛的頭、觸角和足,蠑螈的尾巴、四肢和上顎,以及青蛙、蟾蜍的四肢的再生後發現:動物的再生能力,低等動物比高等動物強、年幼動物比成年動物強、體表組織比內部器官強等事實。此外,他還用蝸牛作過遺體頭部的移植實驗獲得成功。成功揭開了蝙蝠夜晚飛行的奧秘。他將研究成果收集在《略論動物的再生》和《關於陸生蝸牛頭部再生的實驗結果》兩部著作中。

血液循環

在這一時期,斯帕拉捷還對動物的血液循環系統進行系統研究。關於血液循環,哈維已將血液循環途徑基本研究清楚了。斯帕拉捷觀察了心臟有節律的跳動,從而推動血液流動,他發現,血液在大的動脈血管中同樣有節律的跳動式流動,到了小動脈,才開始變得均勻。他還觀察到單個紅細胞有時會變形,以便通過捲曲的毛細血管。他還首先發現,在恆溫動物中,存在著動靜脈交織在一起的結構。提出動脈的跳動除心臟產生的壓力外,還有血管壁的彈性作用。1768年,他發表了《論心臟的運動》一文,總結了這方面的成果。同年,斯帕拉捷當選為英國倫敦皇家學會會員。

消化生理

1777年,斯帕拉捷開始研究動物的消化生理。當時人們普遍認為動物的胃只能將食物磨碎,不能將食物中的有機物分解,也就是說動物的胃只有物理性消化,沒有化學性消化。
1783年,斯帕拉捷將食物裝在打有小孔的金屬管或小球中,並讓動物吞下裝有肉塊的小球,這樣食物就不受物理性消化的影響,而胃中的液體卻可以進入小球中。過一段時間,他把小球取出來,發現球內的肉塊消失了,所以,他推斷胃中的液體一定有某種物質可以消化食物。他首先引入“消化液”一詞,認為消化液中含有某種能分解食物的化學成分,所謂消化就是消化液對食物的分解過程。這同腐敗現象有本質區別,他指出消化液是強烈防腐的。他用實驗證明消化速度不但同食物的性質和消化液的多少有關,而且還與溫度的高低有關,而體溫是最適宜的溫度。他還指出,小腸的分泌物或許能完成全部消化過程。由於當時的實驗條件和實驗方法較落後,斯帕拉捷並沒有弄清楚胃液中究竟是什麼物質將食物消化了,直到五十多年後,也就是1836年,德國的生理學家施旺從胃液中提取出了消化蛋白質的物質,後來稱為“胃蛋白酶(pepsin)”,從而才解開了胃的消化之謎。

受精研究

1771年—1780年,斯帕拉捷還進行了受精問題的研究。我們知道,進行有性繁殖的生物,其子代個體是通過精子和卵細胞的結合,即受精作用,產生受精卵,而後由受精卵發育形成的。但在18世紀,對於受精過程的認識還相當模糊。1677年,人們發現了精子,而卵子則是人們早已熟知的,但在受精過程中,這兩者有什麼關係呢?
一種觀點認為精子在受精時起重要作用,忽視卵細胞的作用。1677年8月,哈姆(J.Ham)第一個觀察到了精子,並得到列文·虎克的認同。後來有的學者認為,在人的精子中包含有非常小的人,在其他的動物的精子中也有極度縮小的該動物,這是精源論者的觀點。另一種是卵源論者的觀點,他們輕視精子的作用。布豐等人認為精子只不過是精液中的寄生物,即使有的學者承認精液作用,但當時也不清楚到底是精液中的哪一部分起作用。斯帕拉捷是一名卵源論者,他認為卵中含有極度縮小的該生物個體,如青蛙的卵中已存在著蛙,這樣,在卵還沒有排出體外時,蝌蚪就已存在於卵中——以某種方式蜷曲和緊密地集聚著,只要有雄性的能使之受精的液體的存在,隨時準備展開自身。
儘管斯帕拉捷的有些觀點不正確,但他在受精問題的研究上成績不斐,他設計了許多精彩的實驗,否定了一些錯誤認識。他在觀察青蛙、蠑螈等兩棲動物的繁殖時發現了它們是體外受精,從而否認了動物只能體內受精,不可能進行體外受精的錯誤觀點。具體的做法是:他為雄蛙設計了一種特殊的緊緊貼身的塔夫綢“褲子”,穿著這些獨特服裝的蛙像平時一樣企圖交配,交配後,雖然雌蛙產下許多卵,但沒有一個卵能發育。而當一些卵與保留在褲子上的精液接觸後,正常的發育便開始了。後來,他直接從精囊中收集精液並把它小心地“塗”在卵上,這些處理過的卵都能正常地發育成蝌蚪,而沒有與精液接觸過的卵則解體就不能正常地發育成蝌蚪。這樣,斯帕拉捷就發明了一種人工授精方法。
斯帕拉捷還利用人工受精的方法,進一步探究了精液中哪些部分具有受精功能,非精液物質到底有沒有受精作用問題。他又設計了一系列精巧的實驗,他用血液、血液提取物、電流、醋、酒、尿、檸檬汁、油等物質與青蛙卵接觸,結果都不能使卵受精和發育,而青蛙精液,即使稀釋到原濃度的1/8000,仍然具有受精能力。那么究竟精液中哪種成分具有受精能力呢?有人說是氣味,為了檢驗這個觀點,他先把幾滴青蛙精液放在一片玻璃上,再將麵筋粘在另一片玻璃罩上,麵筋上粘著26枚青蛙卵,而後將玻璃罩倒扣在精液上面,使精子和卵細胞不接觸。過一段時間,裝置中已有一半精液蒸發掉了,此時卵也濕潤了,但把卵放入水中後,它們並未發育。為了檢查剩餘的精液是否有效,他把一些卵與此精液接觸,這些卵受精了,並且能發育。通過這個實驗,斯帕拉捷證明了精液的氣味不能使卵受精。後來,他又將精液進行過濾,通過過濾把精液分成兩部分,沒有精子的粘液和含有精子的粘稠物,然後分別用來進行人工授精實驗,發現前者沒有受精能力,而後者用水稀釋後仍有受精能力。事實是顯而易見的,但由於斯帕拉捷原有的知識和信仰,使他認為完成受精作用的是殘留在過濾紙上的液體,而不是精子。
斯帕拉捷

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《夜晚的實驗》(六年級下冊語文蘇教版第12課64~66頁) 義大利科學家斯帕拉捷習慣晚飯後到附近的街道上散步。他常常看到,很多蝙蝠靈活地在夜空中飛來飛去,從來不會撞到樹上或牆壁上。這個現象引起了他的好奇:蝙蝠憑什麼特殊的本領在夜空中自由自在的飛行呢?
1793年夏天,一個晴朗的夜晚,喧騰熱鬧的城市漸漸平靜下來。斯帕拉捷匆匆吃完飯,便走出街口,把籠子裡的蝙蝠放了出去。當他看到放出去的幾隻蝙蝠輕盈敏捷地來回飛翔時,不由得尖叫起來。因為那幾隻蝙蝠,眼睛全被他蒙上了,都是“瞎子”呀。
斯帕拉捷為什麼要把蝙蝠的眼睛蒙上呢?原來,每當他看到蝙蝠在夜晚自由自在的飛翔時,總認為這些小精靈一定長著一雙特別敏銳的眼睛,假如他們的眼睛瞎了,就不可能在黑夜中靈巧的躲過各種障礙物,並且敏捷的捕捉飛蛾了。然而事實完全出乎他的意料。斯帕拉捷很奇怪:不用眼睛,蝙蝠憑什麼來辨別前方的物體,捕捉靈活的飛蛾呢?
於是,他把蝙蝠的鼻子堵住。結果,蝙蝠在空中還是飛的那么敏捷、輕鬆。“難道他薄膜似的翅膀,不僅能夠飛翔,而且能在夜間洞察一切嗎?”斯帕拉捷這樣猜想。他又捉來幾隻蝙蝠,用油漆塗滿它們的全身,然而還是沒有影響到它們飛行。
最後,斯帕拉捷堵住蝙蝠的耳朵,把他們放到夜空中。這次,蝙蝠可沒有了先前的神氣。他們像無頭蒼蠅一樣在空中東碰西撞,很快就跌落在地。
啊!蝙蝠在夜間飛行,捕捉食物,原來是靠聽覺來辨別方向、確認目標的!
斯帕拉捷的實驗,揭開了蝙蝠飛行的秘密,促使很多人進一步思考:蝙蝠的耳朵又怎么能“穿透”黑夜,“聽”沒有聲音的物體呢?
後來人們繼續研究,終於弄清了其中的奧秘。原來,蝙蝠靠喉嚨發出人耳聽不到的“超音波”,這種聲音沿著直線傳播,一碰到物體就像光照到鏡子上那樣反射回來。蝙蝠用耳朵接受到這種“超音波”,就能迅速做出判斷,靈巧的自由飛翔,捕捉食物。
人們利用超音波來為飛機、輪船導航,尋找地下的礦藏。超音波就像一位無聲的功臣,廣泛地套用於工業、農業、醫療和軍事等領域。斯帕拉捷怎么也不會想到,自己的實驗,會給人類帶來如此巨大的恩惠。

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