恋爱曲线

  当时是生理学学者A博士对我们说到这些名词的。A博士曾经苦心研究，想制作人工心脏来代替人体本来的心脏，从此拯救人类各种疾病，以期达到延年益寿，进而起死回生的目的。为了这项研究，他的健康受到损害，一段时间一直重病缠身，但他不屈不挠，终于基本实现了这个愿望。可在夫人死后，不知何故，他却把这项重大研究义无反顾地像丢破鞋一样地丢掉了。每次我问他原因，他都抿嘴一笑，缄口不答。可有一次我拜访他时，在偶然谈到空中氮气固定法的哈伯博士近期将要来访时，他不知想起了什么，突然高兴地说；“那么今天我就把你一直想要知道的人工心脏发明的始末告诉你吧！”在这里，我先说一下，我是S报学艺部的记者。
  人工变形虫和人工心脏，都是用无机物模仿变形虫、心脏的运动，来证明生物运动并不是特殊的、深不可测的东西，而是可以用机械性予以说明的这一目的而想出来的。你可能没有在显微镜下观察过变形虫的运动，变形虫是单细胞生物，由半流动体的原形质和细胞核构成，通过原形质变成各种形状来摄取食物、改变位置。你仔细观察那匍匐前进的运动，就会看到它时而像篱笆上爬行的蚰蜒，时而又像天狗脸上的鼻子在慢慢伸展。
  往平底玻璃盘里加入百分之二十的硝酸，再往里滴入水银球滴。在盘子的一侧加入重铬酸钾结晶，结晶慢慢融化后，会沿着盘底扩散。
  当一接触盘子中央的水银球时，水银球就像生物体一样开始运动，让人觉得是一只银色的蜘蛛在伸缩长腿跑动一般。这就是人工变形虫，仔细观察就会发现，水银和变形虫的运动竟然完全一致。
  接着是人工心脏。心脏当然是收缩和扩张这两种运动有节奏地交替跳动的。心脏的这种有节奏的运动模式，当然用水银也可以巧妙地模仿出来。那就是往钟表玻璃里加入百分之十的硫酸，再加入极少量的重铬酸钾，之后滴入水银球滴。然后拿来一根铁针，用它轻轻地接触水银表面，水银球立刻就像青蛙的心脏一样开始跳动，忽大忽小，就像收缩、扩张一样，有节奏地快速运动。
  那么，水银球为什么会像生物一样运动呢？这是因为，所有的液体在和外物相接触的界面会出现一种力，通常这种力叫做“表面张力”。液体内部，所有的分子都被相同的力从上下左右前后吸引；可在液体表面的分子，内侧被液体分子吸引，外侧则被和它接触的物体分子吸引。就像给水面滴上油时，油之所以在水面扩散，就是因为水的表面张力比油要大。又比如，往水中滴入水银时，水银之所以呈球形，是因为水银的表面张力比水要大。所以假如现在和水银接触的水的那部分表面张力比水银的张力强，或者相反地减少水银的表面张力，因为表面张力弱的部分比表面张力强的部分收缩要小，所以水银就会变得弯曲。前面所说的人工变形虫，就是因为重铬酸钾和水银在硝酸溶液里相遇，在相遇初产生了铬酸水银这一物质后，水银表面的张力就被减弱了，所以水银的形状就发生了改变。铬酸水银这一物质极易溶于硝酸，当它溶解后，水银的表面张力就恢复如常，水银的形状也变回了原来的形状。从外部观察，水银就完成了它的一系列运动。接着重铬酸钾再次与水银相遇，上述运动形成就反复出现。从总体来看，水银就像变形虫一样不停地运动。
  接着说说人工心脏是如何产生的。用铁针接触硫酸中的水银时，因酸性溶液的存在，产生了接触性电流，并在金属和液体之间传导。此时液体发生电流分解，产生分解物——带正电子的氢离子。氢离子附着在带负电子的水银表面时，水银的表面张力就会变强，水银发生收缩。一收缩就和原本接触的铁针相分离，水银就膨胀成原来的大小。膨胀后就会再次接触铁针产生电流，这样相同的运动就会有节奏地不停反复，从表面看起来就像心脏的运动一样。
  二
  听我这样说明，你肯定觉得很无聊吧！我之所以这么详细地说明人工变形虫和人工心脏，就是因为它们和我要发明的人工心脏的原理是相同的。当然，我要发明的人工心脏，和刚才所说的人工心脏是有本质区别的。你听我慢慢道来。
  在生理学总论课上，就像上面说到的人工变形虫和人工心脏一样，我们反复强调，所有的生活现象，不管它多么复杂，都是可以用纯机械性的原理予以说明的。为了说明这些生理现象，即便是某些神奇的力量无法假定，但通过物理学、化学的原理也是可以充分说明的。当时我对此坚信不疑。现在仔细想一想，其实水银的运动就是再像变形虫，毕竟它也还是水银，不是变形虫。同样，水银也永远不会成为心脏的。年轻的时候我不愿对任何事妥协，就是一个所谓的极端机械论者。
  所谓机械论，就是现在所说的把所有的生活现象都用纯机械理论解释的学说。与它对抗的则是生机论，它主张用物理学和化学根本无法解释的生活现象，必须要借助一种神奇的力量来加以解释说明。机械论和生机论很早以前就是学者们之间争论的焦点。有时机械论占上风，有时生机论占优势，一直争论到现在。如果要追溯它们的历史的话，在原始时代不用说，人们都认为生命是靠一种奇妙的力量产生的东西，那个时代的人们，能感受到事物的变化，但不会深入地考虑事物的这些变化。接触到生和死的这类现象时，他们当然就认为这些是受精灵支配的东西。可随着知识的发达，人们不断思考关于生命的现象。需要提前声明一下，由于日本科学思想的发展比较新，又加之很难知道古时候的思想状态，所以在这里我将举西方例子予以说明。较早深入考虑生命现象的是希腊人，距今大约两千七百年前，希腊的自然哲学家们，开始考虑宇宙及人类的产生。他们认为万物的本原可以归结为地、火、水、风四大元素。这四大元素的离合聚散就形成了万物。这就是所谓的机械论。
  可是此后，同为希腊人的柏拉图、亚里士多德，对人体进行深入研究后，认为精神和肉体完全不同，精神为主，肉体附属于它，精神现象无法机械性地予以说明，生机论就重新复活了。这种生机论伴随基督教的出现，逐渐带上宗教色彩，支配人类长达数千年之久。
  到了十六世纪，出现了文艺复兴。这一时期出现了现代科学的先驱，人体解剖生理学发展起来，机械论再次占了上风。那些医理学派、医化学派的极端学派主张用物理学和化学来解释一切生活现象。
  然而，十八世纪末出现的大生理学家哈雷提倡生机说，指出该学说是生物特有的，非生物体不适用。正好那个时候，大哲学家卡斯特站出来力挺生机说，十九世纪前叶，生机说进入了全盛时期。
  可是十九世纪后半叶，自然科学发展惊人，出现了达·芬奇——著名的进化论细胞学说，机械论又开始复活，直到今天。可前些年，故去的大生理学家——莱蒙他们的主张则倾向于生机论。
  就这样，在各个时代生机论和机械论反复交替占上风。即便是同一个学者，有时主张机械论，但也可能因某些原因又支持生机论。像我，从学生时代起到完成人工心脏的发明都是一个极端的机械论者。可自从我看到人工心脏实际应用的情况以后，我就抛弃了机械论，与此同时我也放弃了对人工心脏的研究。
  三
  我在听了有关人工变形虫和人工心脏的课程后，成为了机械论者。大学二年级的时候，又对人工变形虫和人工心脏的原理进行了学习。在此过程中我突然想到，能否用人工心脏代替人和动物的本来心脏呢？听了生理总论课后，我知道心脏对人体来说，只是像一个水泵一样发挥其作用的。尽管它的作用很简单，可没有一个器官能比得上心脏。只要心脏跳动，即便是昏迷不醒，那个人也不会死掉。因此我想，在心脏停止跳动时，换上人工心脏，再从外部给予能量，让它发挥泵的作用，从而使血液流遍全身的话，死了的人也会被救活的。有时，甚至会保持永久生命。把流经全身的大静脉血液吸入水泵，再让它通过活塞作用流入大动脉。通过发挥这一极其简单的原理就能制造出人工心脏。只要使用电动发动机，就能进行活塞运动。只要地磁场存在，电力的供给就会源源不断，因此拥有人工心脏的人就可以永久地生存下去。我当时就是这样浮想联翩的。
  特别让我向往人工心脏的原因是，关于心脏的学说太过于烦琐。不放过细枝末节是科学研究的基本要求。可是学生时代被迫接受各种学说让人觉得非常的麻烦。虽然说有时听听各种学派的争论相当有趣，可数量太多就会让人受不了。生理学可以说是各种学说的集合体，减少这些学说的数量不仅是为了生理学的学习，而且我觉得也可以让人生简单化。
  你可能知道，关于心脏运动的起源有两种学说。一种是肌肉说，认为心脏是由形成心脏的肌肉兴奋而运动的。另一种学说则认为，心脏是由肌肉里的神经兴奋而产生运动的。即使把心脏摘除到体外，只要用适当的方法，它仍会照常运动。所以，引起心脏运动的力量是来自于心脏本身，这一点是确信无疑的，不过，这力量来自于肌肉还是来自于肌肉的神经，这一点至今还没有定论。为了确认到底是这两种之中的哪一个，有大量的学者研究了各种动物的心脏，其中甚至有人为了这项研究而奉献了自己可贵的一生，可即便这样也未能令人满意地得以解决。