10岁时,哈维进入坎特伯雷的国王学校,1593年获得医学奖学金又直接进入剑桥大学,甚至就在儿童期,他就已对医学显示出浓厚兴趣,和维萨留斯一样,在自家厨房里解剖小动物。当地的屠夫和附近的屠宰场还给他动物的心脏,供他研究。
1597年,哈维从剑桥的圣加伊乌斯学院获得文学士学位,1599年,他来到当时世界上最适于年轻人学习医学的地方——意大利著名的帕多瓦大学。在这里他成了有名的法布里修斯的学生。法布里修斯刚刚建成帕多瓦第一座户外阶梯教室,就是为了做解剖之用。他是当时仅次于维萨留斯的伟大解剖学家,首次发现静脉中的瓣膜。法布里修斯对21岁的哈维产生了深远影响。哈维成了法布里修斯的特别助手,和“师父”建立了亲密的关系。正是在帕多瓦,哈维养成终身的习惯,总在腰部挂一把镀银的短剑。也是在帕多瓦,他开始对咖啡上瘾,不同于今天,咖啡在当时可是非常稀罕的饮料。许多历史学家从哈维同代人的评论中了解到,哈维脾气急躁,易烦,经常失眠,他们认为正是喝咖啡的习惯导致这位原本随和易处的医生出现上述现象。
然而更重要的是,正是在帕多瓦,哈维对心脏与血液运动问题产生了浓厚的兴趣。法布里修斯在1603年发表关于静脉瓣膜的思想,但是,哈维肯定更早就听说这事,因为他与法布里修斯共事。在法布里修斯手下学习时,以及在阶梯教室听解剖学演讲时,他都有所触动。晚年他曾经写信给波义耳,提到正是静脉瓣膜使他想到人体中血液的流动有可能是单向的。帕多瓦的空气总是充满了暴力味,哈维的一个朋友在一次刀战中手臂动脉被刺伤,一场惨烈的事故就此酿成。在处理伤口时,哈维注意到,血是一阵阵喷出来的,其情形全然不同于血液从静脉里的平缓流出。在年轻的哈维看来,那血液仿佛就像是被泵出来那样。
他的教授们教过他,身体内部有两种大不相同的血:一种来自肝脏,供给营养,或“动物灵气”;另一种来自心脏,提供“生命灵气”,含有热和能。在爱好探究的哈维看来,它们尽管颜色不同,但似乎很相近。他尝了尝,连味道都是一样的。也许它们就是同一种东西。如果真是这样,他开始想,也许只有一种血在全身流动。也许它实际上就是靠心脏来抽运的。这就是一个思想的诞生,而且和他的亚里士多德哲学不相冲突。
当哈维还是帕多瓦大学的学生时,伟大的伽利略正在那里教书,但大学里仍然保持着旧传统,天文学以托勒密理论为主,医学大部分按照盖伦的理论。亚里士多德教导过圆形循环的完善和精致。哈维后来写道:“我开始想,是否存在一个类似循环的运动,正如亚里士多德所说,空气和雨水正相当于更高级物体的循环运动。”
出于谨慎和保守,他在帕多瓦没有公开发表自己的思想。思想并不等于证据。1602年,他获得医学博士学位,回到英国开业行医。在那里他娶了一个著名医生的女儿,他的事业蒸蒸日上,先后当上医学院的研究员、圣巴塞洛缪医院的内科医生、内科和外科医生学院解剖学教授以及詹姆斯一世和查尔斯一世的御医。在为国王服务的生涯中,哈维一直是查尔斯国王的亲密朋友和心腹。
就在他的社会和医学声誉达到如日中天的时期,他仍然孜孜以求地汲取知识。他对人体知识是如此投入,以至竟然把好朋友,甚至自己的父亲与姐姐的遗体也拿来解剖。
到1616年,他的演讲笔记表明,他已经独自得出关于血液在体内循环的见解。他的革命性著作《心血运动论》(Exericademotucordisetsanguinisinanimalibus)在12年后出版,一直被看成是早期科学的重要著作之一。尽管哈维在哲学上是亚里士多德学派和传统主义者,但他的实验和研究技术却是近代的。
哈维把这件事看成是流体力学问题。他仅仅关注这一问题,拒绝把它与整个自然图景联系起来考虑。他只关心血液如何流动,心脏的哪个部分对它的运动起到作用。他在《心血运动论》中并不关心神秘的“灵气”,他解释说:“除了推动血液,使之运动并分流到全身之外,心脏是否还为血液添加些什么东西——热、灵气、完美——必须在以后逐步深入,并且还要靠其他理由才能确定。”尽管哈维在哲学上和气质上是传统的亚里士多德主义,他还是汲取伽利略及其时代之精神,把人体当做机械来处理,并且认为他的使命就是理解心脏和血液的运动机制。
和伽利略一样,他的研究也是通过仔细和艰辛的实验。他在序言中写道:“我并不认为学习和教授解剖学,应从哲学家的公理出发,而是要从解剖事实和自然的结构出发。”
他的论证以事实为据,这些事实源于广泛的解剖及动物活体解剖。他仔细地讨论心脏瓣膜的结构、大血管的构造和隔膜里找不到孔隙或通道的事实。他解释说,假如有人坚持盖伦传统的血液运动观点,那是毫无意义的。
从机械论的观点看这个问题,哈维论证说,我们可以把心脏简单地看成是肌肉,通过收缩而起作用——把血液泵出。他指出,把心脏上面的两个腔室(心房)与下面的两个腔室(心室)分开的瓣膜是单向的,因此,血液只能沿一个方向流动,从心房到心室,而不能相反。哈维正确地解释了法布里修斯提到的静脉瓣膜,指出它们的作用是控制血流方向,而根本不是控制血液的流量,正像法布里修斯所设想的那样。静脉瓣膜只允许血液从静脉流向心脏,而心脏里的瓣膜只允许血液进入动脉。
接下来他提出了一些基本数学论据。他计算过,一个小时里心脏泵出的血量是一个成年人体重的三倍!按照盖伦系统的要求,在这样短的时间里,要在静脉的末端创造如此之多的血,同时又要在动脉的末端分解它们,实在是不可想象的事情。他论证说,必定是同样的血,在不停地循环,从心脏到动脉,又从动脉回到静脉,然后再回到心脏。
他进一步以放血实践为例,用绷带绑紧动脉,可以使脉搏暂停,而稍微放松绷带,静脉中有血液的缓慢流动。再有,两个瓣膜之间是空的静脉不能从上游得到补充,这是单向运动的又一例证。
其他的例子和实验进一步强化了他的论点。他认为,血液的运动是一个闭合的循环。他的理由是,心脏是肌肉,其功能相当于一个泵,通过静脉回收血液,然后靠交替的舒张和收缩把血液经过动脉泵出去。
用他自己的话来说:“动物身体里的血液锁定在一个循环之中,运动不止。那正是心脏靠其脉搏完成的动作或功能,也是心脏运动和收缩的唯一目的。”
这是精心构思、严密取证的论据。尽管篇幅不大(只有72页)、印制糟糕(印在廉价的纸上,还有很多排字错误),但他的书却使许多人立刻转变观点。对许多临床医生来说,它立竿见影地解释了许多现象,其中包括感染、中毒或蛇伤为什么会如此之快就扩散到整个系统。它还迅即带来了静脉注射的可能性,以便使药物迅速扩散至全身。它甚至激发了早期的输血尝试。但是这些大都没有成功,因为当时不知道还有不同的血型。
但也有守旧者。传统很难消失,哈维最先发出这样的抱怨:一个人只要过了30岁,就难以理解他的工作。但是,他仔细搜集的证据最终还是获得成功,尤其还有人沿着他的足迹继续工作,其中特别是马尔比基,他填补了哈维论证中的最后空隙。
伽利略攻击传统观点及其经院哲学,却没有能够看到他的观点赢得广泛接受。相比之下,哈维则幸运得多。在1657年去世时,他的工作几乎普遍被接受,除了一些封闭的环境,特别是法国更为保守的某些医学界人士。
这是对盖伦以及过时医学传统的最后重击。盖伦思想的基础,在遭受维萨留斯、哈维和其他人的沉重打击后,逐渐走向崩溃。哈维的工作,标志着动物生理学的新起点。也许更重要的是,在沿着把近代实验方法应用于生物学的道路上,他们已走出了重要的一步。
盖伦曾经写道:“如果有人希望观察自然如何工作,他不应该相信解剖学的书本,而应该相信自己的眼睛。”也许可以这样说:安详而又保守的哈维,正是遵循盖伦的智慧,以自己的方式向他如此热爱的古人表示崇敬之情。