4.0 器官简史:从木火土金水到分子生物学

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**女娲抟土造人**是中国流传最广的人类起源神话传说

人类对身体器官的认识过程是一部历史。

古希腊希波克拉底的四体液论,现在还是心理学术语的重要来源,有人甚至把四体液与A、B、AB、O四种人类血型对应,然后又与十二星座发生对应关系,构造出巨大的系统,有趣而且有用,有很多人以此谋生。

  • 中国神话传说,女娲用土造人;
  • 名著《红楼梦》男一号贾宝玉认为女人是水做的;
  • 古希腊德谟克利特认为万物由终极的“原子”构成;
  • 《封神演义》里哪吒割肉还母、剔骨还父,显然认为是骨肉是自己;
  • 中医发明了五行学说,按照五种自然“元素”,木火土金水,半经验半猜想,形成与实际器官对应的完整系统。

中医器官学说是现代解剖学一统人体结构学说之前,最广泛应用的人体器官学说,只不过没命名为“器官”,而是体内的称脏腑,外在可见的体表器官各具其名。

本文从中医五行器官学说开始,到解剖学发现研究人体器官,再到细胞和分子生物学,大致回顾器官逐渐被发现和被认识的简单历史。

中医的五行器官学说

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五行学说是中国古代的物质观,直接应用于中医,对应脏腑器官(上图中间部分)

五行是中国古代的一种物质观。多用于哲学、中医学和占卜。五行指:木、火、土、金、水。五行理论认为大自然由五种要素所构成,这五个要素的盛衰,使得大自然产生变化,不但影响到人的命运,同时也使宇宙万物循环不已。
五行之间相生相克关系:
五行相克:金克木,木克土,土克水,水克火,火克金。
五行相生:金生水,水生木,木生火,火生土,土生金。
五行中的每一行都有不同的性能:

  • “木曰曲直”,意思是木具有生长、升发的特性;
  • “火曰炎上”,是火具有发热、向上的特性;
  • “土曰稼穑”,是指土具有种植庄稼,生化万物的特性;
  • “金曰从革”,是金具有肃杀、变革的特性;
  • “水曰润下”,是水具有滋润、向下的特性。

古人基于这种认识,把宇宙间各种事物分别归属于五行,因此在概念上,已经不是木、火、土、金、水本身,而是一大类在特性上可相比拟的各种事物、现象所共有的抽象性能。

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中医的理论基础从“阴阳五行”开始,五行理论相当于中医的“公理”

虽然“中医养生”是中国大街小巷随处可见的招牌,大多数中国人仅仅知道五行元素,有相生相克关系,五行对应脏腑器官,却知道不多。以下引用自维基百科“五行”词条的内容可以作为基本扫盲之用:

五行在中医学有特殊含义:
“金曰从革”,代表沉降、肃杀、收敛等性质,在人体为肺(脏)和大肠(腑)。
“水曰润下”,代表了滋润、下行、寒凉、闭藏的性质,在人体为肾(脏)和膀胱(腑)。
“木曰曲直”,代表生长、升发、条达、舒畅的功能,在人体为肝(脏)和胆(腑)。
“火曰炎上”,代表了温热、向上等性质,在人体为心(脏)和小肠(腑)。
“土曰稼穑”,代表了生化、承载、受纳等性质,在人体为脾(脏)和胃(腑)。

肝脏主宰愤怒,过分愤怒会伤肝脏; 心脏主宰喜乐,过分喜乐会伤心脏; 脾脏主宰考虑及担忧,过分思虑会伤脾脏; 肺主宰悲伤,过分悲伤会伤肺; 肾主宰恐惧与惊燥,过分恐惧会伤肾。
就五行相生相克的关系可以得知,每一行都有四个作用,分别为“生”“被生”“克”“被克”,若假设万物均归属五行, 那代表万物之间的互动方式可以区分为“生”“被生”“克”“被克”四类,若此论点成立,五行将必为五,而不该有四行或六行之说。 古代中医依此互动方式进行中医辩症,现代物理学就很少见依此四类互动方式进行研究。

解剖学开始用科学的方法研究器官

  • 解剖学的鼻祖也是古希腊的希波克拉底(前460-前377);
  • 古希腊名医伽林(公元130年-公元200年)开始描述血液、神经分支和脑;
  • 意大利人维萨里(1514-1564年)被认为是近代解剖学之父。欧洲文艺复兴时期开始系统地研究人体解剖,在维萨里之前,著名的达芬奇大神就仔细研究过人体解剖;
  • 哈维(1578-1657)发现血液循环原理,此后欧洲杀人医生就开始研究把动物的血输给人类;
  • 人体解剖在古代中国:
    公元前300年-公元前200年成书的《黄帝内经》已有对人体解剖的记载。之后两宋时期《五脏六腑》、《存真图》描述了解剖知识。王清任(1768-1831)编著《医林改错》更为详细描述了解剖知识。

哈维之后,大体解剖学渐趋完善。

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据说是达芬奇的人体解剖手稿

目前人类解剖学常用名称是人体解剖学,是研究正常人体形态结构的科学。广义的解剖学包括大体解剖学(以肉眼观察的解剖学)、组织学(微观的以显微镜观察的解剖学)、细胞学和胚胎学(加上时间轴的解剖学)。在显微观察设备出现前,解剖学停留在大体解剖学阶段。

大体解剖学发现并且确定了人体器官的八大系统:

  1. 骨骼系统
  2. 肌肉系统
  3. 消化系统
  4. 韧带系统
  5. 呼吸系统
  6. 泌尿系统
  7. 循环系统
  8. 淋巴系统

人们很久以前就认为大体解剖学已经完成任务,却在2017年1月宣布还有新的器官被发现,这个新发现的器官是肠系膜

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人体解剖图谱非常丰富,曾经是极其宝贵的工具资料,现在有大量的手机App提供了接近专业的图谱查询

细胞

1665年英国科学家罗伯特·胡克,用自制的光学显微镜观察软木塞的薄切片,放大后发现一格一格的小空间,命名为细胞。其实他看到的是枯死细胞的细胞壁。真正首先发现活细胞的,是雷文霍克(列文虎克,1632-1723,荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者,磨玻璃镜片高手,自己鼓捣出放大倍率高达270倍显微镜)。

细胞是比器官和亚器官组织更为基本的生命单位,目前除病毒外,生命体的基本构造単位都是细胞。人体细胞总数大约4-60万亿个,种类繁多,卵细胞最大,直径100微米级,肉眼可见,神经细胞很长,最小细胞血小板,直径只有2-4微米。

人体由体细胞和生殖细胞组成,体细胞含有的染色体数是生殖细胞的2倍,人体除生殖细胞外,其他细胞都含有23对染色体(血液中某些不含细胞核的细胞除外)。肠粘膜细胞的寿命为3天,肝细胞寿命为500天,而脑与骨髓里的神经细胞的寿命有几十年,同人体寿命几乎相等。血液中的白细胞有的只能活几小时。在整个人体中,每分钟有1亿个细胞死亡。最为神奇的是大脑的神经细胞的神经冲动传递速度超过400公里/小时,相当于777飞机速度的一半。
细胞代数学说(亦称细胞分裂次数学说)认为,人体细胞相当于每2.4年更新一代。 经实验发现,人体细胞在培养条件下平均可培养50代,每一代相当于2.4年,称为弗列克系数。 据此,人的平均寿命应为2.4×50=120岁。

上述引用来自百度百科,信息量很大,最值得注意的是那个120岁结论,现在已经成为保健品、抗衰老医疗必用素材。

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人类卵子与精子,都是生殖细胞,大致尺寸对比

细胞是基本单位,器官也是细胞构成,细胞可以看成亚器官结构。人们发现细胞后觉得似乎可以解开更多生命的秘密,预防和治疗更多疾病,甚至取得决定性胜利,因为细胞里面的构造貌似也就那些了。

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体细胞典型构造。不过细胞的“质感”不是到此为止,还有更多...

分子生物学

分子生物学(Molecular biology)是对生物在分子层次上的研究。这是一门生物学和化学之间跨学科的研究,领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科。分子生物学主要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解,包括DNA,RNA和蛋白质生物合成之间的关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的。

对分子生物学此处不继续讨论,诸位知道分子生物学是目前最火爆的生物学、基因疗法、蛋白质疗法的学科基础即可,因m后续要多次涉及。

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分子生物学计算机模拟合成的美丽图片,没有计算机前,想搞出这种图,就是做梦!

结论

器官简史就是人类从古至今发现器官从宏观到分子级别微观的过程。随着这个过程,人类取得了包括医学在内的大量科学技术成果,为人类健康幸福做出巨大贡献。目前分子生物学方兴未艾,同时有人提出,器官细分到组织、细胞、细胞器、分子这样的水平的同时,是不是应该在宏观上做出更多努力,发现一些向微观进军不能发现的新知识呢?

这个动向已经出现,把人的集合、人与环境的集合当做一个“巨有机体”研究,据说已经有很多有趣的结论出现。大家熟悉的生物大数据就是其中之一。


4.解剖、器官、细胞、亚细胞结构
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注:本文大部分内容选自百科全书和公开出版物,因属于公共知识,不一一给出引用出处

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