科学家的故事第十九期心电图的先驱者伽
《科学家的故事》第十九期：心电图的先驱者——伽伐尼
咚、咚、咚，这是我们每个人的心跳声。众所周知，心脏是人体最重要的一个器官，为了了解它的健康情况，医生要为病人做一个心电图。那么同学们知道心电图的原理是什么吗？这要从一只青蛙的故事讲起，年在意大利一处宽敞的阳台上，正挂着一条青蛙腿，此时窗外风搅动着气旋，天空中阴云密布，电闪雷鸣，一场暴雨即将倾盆。一位头发灰白的微胖大叔，并没有被耀眼的闪电蛊惑，而是目不转睛地盯着青蛙腿，他就是意大利的医学家，解剖学家--伽伐尼，也是我们今天故事的主人公，下面就让我们一起来了解他与青蛙是如何结下“不解之缘”的。伽伐尼开始研究青蛙也是事出有因。作为医学家的他当时正在研究青蛙的听觉，在实验的时候，伽伐尼的助手恰好在旁边调试一台发电机，也正是这么巧合——青蛙腿突然颤抖了几下，这让伽伐尼一下子来了兴趣。“这是青蛙复活吗？”“为什么蛙腿会颤抖？”“难道与发电机有关？”带着这样的疑问他将死去青蛙的坐骨神经挑了出来，用发电机产生的电刺激这些神经，结果发现可以引起青蛙腿的颤动，这说明人工电可以让青蛙恢复一定的“生命”迹象。人工电如此，那么自然界的电呢？大自然界中的电闪雷鸣，会不会也能让青蛙腿“起死回生”呢？于是，便有了开头的那一幕，电闪雷鸣，暴雨倾盆之时，伽伐尼发现蛙腿又抽动了。背后的原因也似乎表明——人工电和自然电，都可以刺激神经，带动蛙腿的颤抖。然而，随后的一次现象，却让伽伐尼百思不得其解。在一次实验中，又是助手用手术刀不小心碰到了青蛙腿，青蛙腿又出现了轻微的跳动，但此时室内并没有发电机，这说明蛙腿的颤抖跟发电机没有什么关系。为了探究真相，他又找了个晴朗的午后，用铁钩子把一排蛙腿挂在自家阳台上，用另一个铜棒去触碰它，结果蛙腿还是跳动了，没有发电机，没有雷电——在没有电的环境中，蛙腿依然有抽动现象！不仅如此，伽伐尼还创造了一个小的真空环境，把蛙腿放入其中，再用导体接触。没错，还是跳！这一切都说明：电来自青蛙本身，而不是环境的影响。原来青蛙是自带电源呐！于是，伽伐尼创造了“生物电”的理论，认为金属导体激发了原本储存在青蛙腿里的电，从而带动了它的颤抖。后来他还把这套理论扩展到人体上，他说人跟青蛙一样，体内带有电，年伽伐尼将此实验结果写成论文，公布于学术界，并提出了生物电流支配肌肉运动的观点。
然而，另一位意大利科学家跳出来实名反对伽伐尼，他就是伏特。伏特也是当时“电学大军”中的一员，还是个“老资历”，他从十六岁就开始研究电，一研究就是三十年的时间。起初，他读到伽伐尼的论文时，感到伽伐尼理论非常神奇，于是便开始重复伽伐尼的实验。现象是出来了，可渐渐的，伏特却有了别的看法。他提出了自己的理论：“蛙腿抽动的电能，不是来自青蛙，而是来自与蛙腿接触的金属”。伏特虽然错误的否定了生物电的存在，却意外地发明了电池的原理，成为世界上第一个发明干电池的人。尽管伽伐尼的论文遭到了很多科学家的反对，但在当时的社会也引起了巨大的反响，人们甚至觉得“电”可能成为联系生死的一种桥梁——诗人雪莱的妻子玛丽受到伽伐尼研究报告的启发，写下了人类历史上第一本科幻小说——《弗兰肯斯坦》，讲的就是疯狂科学家通过电击复活死尸的故事。只是对于历来认为上帝创造人类的宗教界来说，是绝对不能接受伽伐尼的观点的，由于政府的干预和限制，他丢掉了行医资格和教学头衔，很难找到养家糊口的工作。但是科学是不会轻易屈服的，倔强的伽伐尼坚信自己的研究是正确的，因此，余生一直坚持不懈地研究人体组织的电流活动，拒绝签署退出此类研究的保证书。年伽伐尼在饥寒交迫和伤残病痛中结束了自己贫穷凄惨的一生。读到这里，想必同学们已经知道心电图的原理了吧——心脏的肌肉会产生电流，使用心电机可以将心脏活动时产生的心电信号自动记录下来，以此来判断心脏是否正常，而伽伐尼是当之无愧的心电图的先驱者。最后连伏特也真诚的赞扬伽伐尼“生物电”的发现，“在物理和化学史上是足以称得上划时代的伟大发现之一”，为了纪念他，人们将伏特电池中的电流称之为伽伐尼电流。
撰稿：李伟崔莉莉
修订：孙文静
指导老师：官玉芝杨文新
编辑制作：刘元杰
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本文转自平度初中物理教研
长按
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