古希腊的生物学家和医学家从来没有用专门化学方面的语言来考虑人体的生理。当时人们认为有生物基本上由四种元素所组成,但是为了医疗的目的,身体的活动又用不同的生物物质的特性:四种体液即血液、黄胆汁、黑胆汁和粘液;三种功能的体液即动脉血、静脉血和神经液;以及起支配作用的灵气即活力的、自然的和灵魂的灵气来进行分析的。疾病的发生,不归之于外界实体侵入人体,而归之于四大体液比例的内部失调。因此就没有疾病本身这样的东西,而只有身体的病态。更早一些时候,在希波克拉底的时期,人们主张人体本身具有使失调的体液恢复平衡的能力,因此病人不必为药物而过分烦恼。但是到了盖仑的时期,试用药物去恢复体液平衡的做法已成为习惯,而且体液既然被认为主要是有机物质,所以这些药物大都取自植物和动物。穆斯林们增加了盖仑所用的药物使药剂更加复杂化了,因而在中世纪时,使用综合的多到六、七十种不同成分的万灵药方成为标准的治疗方法。这种药物成分仍然主要取自生物,而且往往含有一些毒质。例如,公元1818年最早的伦敦处方书中就列有胆汁、血、公鸡冠以及木虱作为口服的药物。
这些药物中很少取自矿物,因为古希腊哲学家和中世纪学者们对于化学物质及其特性都不大感兴趣。但是,在古代后期及中世纪,炼金士曾研究了化学问题,其中有些人如我们在前面已经看到的对炼金术在医学上的应用发生了兴趣。这样一种趋势,在帕拉塞尔苏斯(Paracelsus,约公元1493-1541)那时达到了顶点,这个瑞士医生企图把医学和炼金术结合起来成为一种新的医学化学科学或当时称之为的医疗化学。历代炼金术一方面同化学工艺有联系,另一方面又与神秘宗教有联系。因此,在一个宗教动荡的时期,当时也是工艺传统正在逐渐成熟的时候,在炼金术领域里的这种发展,与同时代的哥白尼的革命,新教徒的改革,以及血液循环学说的最初提出同时兴起,这也许是不足为奇的。
帕拉塞尔苏斯是苏黎世一个名叫冯?霍恩海姆医生的儿子,而他自称为帕拉塞尔苏斯,则因为他自认为他比罗马医生塞尔苏斯更加伟大的意思。公元1514年左右,他在南部日耳曼财政家兼炼金士西基斯蒙德?富格尔的矿地和冶金工场工作。然后在瑞士巴塞尔大学学医,在那里后来又教了两年书。他打破了传统,不用学者们的拉丁语而用日耳曼方言讲授;实际上他是第一个在大学里这样做的人,他邀请了巴塞尔的药剂师和理发师兼外科医师的人来听他讲课,使医学职业的工匠们与学者们联合起来。而且,他还用焚烧为一般人们所公认的医学权威盖仑和阿维森纳的书作为他开讲的仪式,正象路德烧掉罗马教皇的训谕一样。帕拉塞尔苏斯敬仰路德是一个“学识渊博”的人物,而路德则对炼金术深感兴趣,因为炼金术使贱金属变为贵金属,是一种死而复活的过程,这里就包含着一个准宗教的概念。
帕拉塞尔苏斯给炼金术下的定义是:把天然的原料转变成对人类有益的成品的科学。它是一个包括所有化学工艺和生物化学工艺的定义。冶炼工把矿物变为金属是一个炼金士,所以厨师和烘面包的人从肉类和麦子里制造出食物来也是炼金士。帕拉塞尔苏斯自己对于从矿物或植物的天然物质里制造药物特别感兴趣,因为根据他的定义,药剂师和医生同样都是炼金士。他采取了炼金士的基本观点,即矿物在地下生长并发展成为更完善的形式,而人在实验室里却能够人工地模仿地下天然发生的东西。他对这种见解的解释是很广泛的,因为他主张一切物质都是活的并且自然地生长,而人能为实现自己的目的而加速或改造这种天然过程。
在医学上,帕拉塞尔苏斯摒弃了人体健康由四种组织体液所决定的观点,提出人体本质上是一个化学系统的学说。这个化学系统由炼金士的两种元素即汞和硫同他自己所增加的第三种元素盐所组成。在早些时候盐就被认为是一种基本的物质,不过在帕拉塞尔苏斯以前还没有普遍地被当作一种基本的化学元素。在帕拉塞尔苏斯看来,疾病可能是由于元素之间的不平衡引起,正象盖仑派医生们认为疾病是由于体液之间的失调所引起的一样。但帕拉塞尔苏斯的学说指出平衡的恢复可以用矿物的药物而不用有机药物。帕拉塞尔苏斯的信徒们,也就是所谓医疗化学家,偶然也发现很好的无机药物,虽然常常根据的是异想天开的理由。例如,他们给贫血的病人服用铁盐,因为铁是同红色行星火星相联系的,而血和铁的战神则又是同火星相联系的。但是,人体为一化学系统这样的总观点,比古老的体液学说终究要有用些。
帕拉塞尔苏斯的学说中另一个有用的因素,是认为疾病的行为具有高度的特殊性,而且每一种疾病都有一种特效的化学治疗法。因此帕拉塞尔苏斯反对旧时的含有许多成分的万灵药而主张服用单一的物质作为药剂。这样一个转变促进了对于专科疾病的研究,并有助于把有益和有害的药物加以区别。只要复合的万灵药还被继续采用,便难于作出这样的区别,因为许多成分中间的任何一个成分都可能是有益的或者有害的。帕拉塞尔苏斯关于疾病的特殊性学说似乎根据这样的见解来的:自然界万物都是自主的活体。他认为上帝起初创造了一种原始的物质,然后许多种子又在它里面生长起来。每个种子在预定的时间内发展为一种特殊实体,然后实体本身死掉而种子则继续活着并开始一个新的生长周期。帕拉塞尔苏斯写道:“上帝创造万物。他从无到有地创造了某种东西。而这种东西便是种子,其用途和功能从一开始就存在于种子之中。”因此,每一实体的发展都是由包含在种子内的一种内在模式和一种力量所形成的。万物的生长都是自发的,不受外界力量的影响,因为“任何东西决不能从不是这个东西的自身中产生出来”。每个种子内促进生长的力量,是一种生命力或灵力,帕拉塞尔苏斯称之为“阿契厄斯”(Archeus)。人体内的‘阿契厄斯’把所摄取食物中的有益东西和无益东西区别开来,并把营养改变为人体组织成分,它仿佛是在人体构造的实验室内的一个缩小的炼金士。不同的“阿契厄斯”以不同的方式改变和安排物质,产生无限多的、形形式式的有生物,各有其自身的特殊个性。“因为上帝一开始就仔细地区分了他所创造的万物,对不同的东西决不赋予相同的形状和结构。”
帕拉塞尔苏斯设想疾病是一种具有特殊性和活力性的力量,就象一个“阿契厄斯”或者一个种子一样。它侵入身体和身体内的“阿契厄斯”作战,或者同专门器官附属的“阿契厄斯”作战,并可以由矿物或植物所提供的特殊的“阿契厄斯”所制服。就这样,帕拉塞尔苏斯的疾病观和传统的疾病观形成了对照;传统观念把疾病说成仅仅是身体的病态,而帕拉塞尔苏斯则几乎把疾病看成是实物本身。帕拉塞尔苏斯于公元1531年发表了他的关于疾病的论点,几年后吉罗拉摩?法拉卡斯托罗(Girolamo Fracastoro,公元1484-1553)于公元1546年提出了一个类似的学说,认为疾病本身是种子一般的实体。法拉卡斯托罗是原子论的信徒,因此在说明某种疾病是接触性或媒介性传染的这样一个久已周知的事实时,他认为有各种疾病的原子或种子存在,它们能够自行繁殖,并通过接触或空气由一个人传染给另一个人。这样,帕拉塞尔苏斯和法拉卡斯托罗在总的方面便预见到后来的疾病细菌学说,不过他们的观点不明确,而且完全没有实验证据的支持。
帕拉塞尔苏斯并没有从原子论吸取什么,因为他的观点和文艺复兴时期恢复的古代哲学没有多大关系,倒是和当时的宗教改革的观念关系比较密切。他把他的医学体系看作是一种宗教启示,它的使命是要恢复希波克拉底医学的纯洁性,正象宗教改革家把他们的神学教义当作是恢复原始基督教纯洁性的启示一样。帕拉塞尔苏斯写道,盖仑派的医生们“对于自然的伟大秘密是完全无知的,而这些伟大秘密却是在耶稣降世后的最近日子里,我从上天那里获得启示的。”我们前面已经看到,加尔文教派的一般思想与机械论哲学家们的思想有某些相同之处,而帕拉塞尔苏斯的活力论哲学则与路德的日耳曼宗教改革思想有相同之处。帕拉塞尔苏斯把自己与日耳曼的关系联系得特别深,为他自己挣得了“化学中的路德”称号,而他的医疗化学体系在德国比在其他任何地方度更加享有盛名。帕拉塞尔苏斯写道:“正如阿维森纳是阿拉伯人最好的医生而盖仑则是彼尔加蒙最好的医生一样,日耳曼也最幸运地挑选了我作为她的不可缺少的医生。”
炼金术和医疗化学都和神秘宗教结合起来,而日耳曼从爱克哈特(Eckhart,约公元1260-1327)时代到伯麦(Boehme,公元1575-1624)的时代都以他们的神秘主义而见称。我们下面将会看到,实际上,在伯麦的著作中新教的神秘主义与医疗化学的学说是融合在一起的。
科学革命与新教徒改革的一些人物对于中世纪团体等级性的世界观,从两方面进行了反抗。我们已经看到,加尔文教派和机械论哲学家离开了宇宙统治的等级概念,而倾向一种宇宙统治的绝对主义论,认为万物都是机械地均等的,在至高无上的主宰统治下享有同等的权力。路德教派和活力论哲学家,特别是医疗化学家,不承认在世界上生息的各种生物之间存在着支配与奴役关系这种传统观念,而主张宇宙间万物都是独立自由的,从一种内在原因取得它们的自主性。帕拉塞尔苏斯就是这样看,认为自然界每一个实体都是在它自己内部活力的推动下不依赖其他实体而发展起来的。神秘主义者过去总是个人主义者,把他们自己心中所感到的个人玄想放在首位。日耳曼人使他们的改革运动染上了神秘主义宗教传统的色彩,路德和神秘主义者一样,都强调人的精神自主性。在路德看来,人的得救是通过他内心的精神信仰,而不是如加尔文所教导的,由于上帝从外面给人注定的命运。人本身是一个小世界,在精神上是自由的和自主的,万象皆包罗其中。路德写道:“所有其他的生物只能认识上帝的足迹,但是人,特别是亚当,他是真正地而且充分地认识上帝,因为在亚当身上能见到智慧和正义以及关于万物的知识,所以他当然可以称为一个小宇宙或者自成一个小世界,因为他了解天、地和全部的创造。”
医疗化学者同样把人理解为一个自主的小宇宙,因此与早期炼金士的看法不同;后者认为人这个小宇宙是由大宇宙的天体所统治的。在帕拉塞尔苏斯看来,人的自由和解放存在于精神的领域里。帕拉塞尔苏斯写道:“正象苍天及其一切星座自成一个整体一样,人本身就是一个自由和强大的苍天;苍天自己作主而不受任何生物统治,人和苍天一样也不受其他生物的统治,他独立自主而不受一切的束缚,思想是自由的,并且不受任何法则的支配;人的自由就依靠自由的思想。我们发明的每一个东西都有其精神的起源。因此我们不必关心万物是怎样来的,只要坚信任何事物都是受命于上帝的。”
医疗化学家和路德一样,根据这一立场,对采用逻辑的探讨方法是不信任的。帕拉塞尔苏斯写道:“希腊人的自然科学便是这样地只从所见到的事物推演出来,不承认精神实验有什么玄妙之处。”对医疗化学家说来,知识是通过玄妙的洞察和类比进行经验探索而获得的,特别是通过人这个小宇宙与整个世界这个大宇宙之间的类比。帕拉塞尔苏斯写道:通过二者之间的类比,“懂得了雷霆、风雨和暴风起源,人便懂得腹痛和动脉扭塞是怎样来的”。而这种洞察和类比在实践中的失败只能归之于实验者的不当,而不能归之于这种观念缺乏真实性。帕拉塞尔苏斯写道:“炼金术中的全部缺点和困难的原因完全是由于操作者缺乏技巧。”医疗化学家的另一个知识来源是圣经和当时的宗教思想。帕拉塞尔苏斯感到世界的基本物质一定具有一种三重复杂性,因为创世主是三位一体的。因此他在旧时炼金士所假定的硫和汞二元要素之外,还增加了一个第三元要素盐。帕拉塞尔苏斯写道:“这三元素是基本的物质,并且只有一个名称:第一位的物质就是上帝,而正象神是三位一体的,所以地上的物种都各自有其分别的职能,但这三种职能都包括在第一物质的唯一名称的下面。”
在十六、七世纪期间,帕拉塞尔苏斯的学说有很大的影响,并逐渐和盖仑的学说相匹敌。帕拉塞尔苏斯的学说在大学里一般是禁止传授的,但是他的学说在大学里却似乎很受欢迎,因为在十六世纪后期,在巴黎和海德尔贝格发生了抗议禁止帕拉塞尔苏斯学说的学生运动。但是,医疗化学对药剂师比大学的医生更有吸引力,因为它给药剂师的技术提供了一种理论,并使他们可以根据这种理论按自己的考虑去进行医疗实践。在英国,药剂师的地位在十七世纪相当地提高了。他们于公元1608年从原来药商所属的杂货商公司分出来,成立了他们自己的药剂师公司。愈来愈多的人开业行医,而在公元1665-1666年大瘟疫期间,他们在伦敦坚守岗位并做得很出色,而许多盖仑派医生则逃走了。终于在公元1703年一个考验的病例使药剂师们完全得到了行医的权利,这个权利直到十九世纪以前还没有被取消。
医疗化学本身由布鲁塞尔的一个贵族约翰?巴帕梯斯特?范?赫尔蒙脱进一步加以发展。他的主要著作《论医学的发展》在他死后于公元1648年出版,不过他生前也发表过好几种阐述了同样见解的次要的著作。赫尔蒙脱追随帕拉塞尔苏斯,摒弃了大学里讲授的亚里士多德逻辑和演绎推理。他写道:“逻辑是无用的,因为数学的法则或从论证得来的学问,与自然是格格不入的。”他把神秘主义者通过冥悟所获得的知识当作是神圣的,而把逻辑与论证所获得的知识看作仅仅是人间的和十分拙劣的。与帕拉塞尔苏斯一样,赫尔蒙脱的论据很多依靠类比,特别是把他的见解建立在地上物体与天上物体之间的所谓相似性上。他写道:“地上的东西的确表现出它们和天上东西相似或相称。”赫尔蒙脱比帕拉塞尔苏斯更是一个实验主义者,并且更加一贯地把他的思想付诸实践。他认为大学应当把化学列入教学,“不是光靠讲课而是靠用火的操作证明……用蒸馏,润湿,干燥,烧成石灰,溶解,一如自然那样地进行”。
赫尔蒙脱不承认帕拉塞尔苏斯把基本物质说成是盐、汞和硫三元素的论点,但是他同帕拉塞尔苏斯一样以神学的方式进行论证,并主张水一定是基本的物质,因为圣经中提到水是在其余的东西创造以前就存在的原始浑沌。这个见解他觉得已为一个精心设计的实验所证实了。他在一只装有二百磅泥土的盆内,种了一根五磅重的柳树截枝,并在五年中给截枝不断浇水,后来它就长成一棵重一百六十九磅的柳树,盆内泥土的重量则始终不变。赫尔蒙脱论证说,既然柳树里面只加进了水,树增加重量一定是由于同化了的水分变成了树木。进一步的实验使他相信水可以变成土,所以土是一种派生出来的元素,而不是基本的元素。在当时制造粗糙的玻璃容器中煮沸的水,留下了沉淀物,这是因为一部分玻璃溶解而产生一些沉淀的缘故。赫尔蒙脱则把沉淀物当作土,并把这种现象认为是水变为土的一个例证。传统的四大元素的另一个火,在赫尔蒙脱看来,只是燃烧着的烟,根本不是一种元素。但他觉得空气可能是个独立的元素,因为他发现不管他把一筒空气施加多大压力,它都不会压缩成“水”或液体状态,这与水蒸气及其他蒸气不一样。
赫尔蒙脱和帕拉塞尔苏斯一样,都认为自然界各种不同的实体都是从基本物质中的各种种子生长出来的。每一粒种子或酵素都含有一种活力或灵气,为种子生长起来的实体规定一种独特的发展模式和行为。因此自然界是由各种各样的自主物体组成的,每一个物体都是由其内在的活力自我决定的。赫尔蒙脱写道:“物体有两个主要的起因或最初的起源,即水的元素或(物质的)起源和酵素或麯子或种子的起源。……酵素为一种形式的创造物,从世界创始时就在它自己的王国里形成了。(它)含有它本身所要做的事情的各种类型或模式,如形状、运动、时刻、方面、倾向、适宜、相等、平衡、疏远、缺点和日常发生的任何事情,以及传宗接代和治理国事等。”
甚至一个实体各个组成部分,例如人体的不同器官,都有它自身的生命和存在,源自支配那一部分的灵气或生命冲动。疾病乃是从外面侵入人体的有生物,并盘踞在某一特殊器官上,霸占着器官的生命过程。范?赫尔蒙脱写道:“疾病是一个陌生的客人”,因为每一种疾病都含有“它自己的有效动因和它本身的内在物质”。因此,每一种疾病都有其特殊的起因、效果和部位,而且必须用特殊的药物治疗──这种药物应是一种简单的无机物或植物──而不是旧时的复合万灵药。赫尔蒙脱认为古代的医生把疾病同疾病的症状混为一谈,而且只图治除病状而不治除病因。他写道:“治病往往是去掉乘机而入的病因,决不是仅仅去掉症状”。
在化学领域内,赫尔蒙脱是第一个区别与空气元素的人。在他以前,而且实际上在他以后若干年内,气体都被认为是空气元素的各种不同形式,或者是空气同各种不纯杂质的混合。但是赫尔蒙脱认为各种气体根本上各个不同,也不同于空气和可凝结的气体。炼金士以为物体由物和“灵气”所构成,并设想在某些情况下能够使物体加热,凝结发出的气体而把灵气分离出来。这样他们变得到酒精即“酒的灵气”和盐酸即“盐的灵气”。同样地,赫尔蒙脱认为每一个实体由物体所共有的基本物质和该物体所特有的活力即灵气所构成。他力图分离出这些灵气,不仅使用传统的高热技术,也使用酸对物质的作用,他还发现在某些情况下有些放出来的蒸气或灵气不能凝结。他把这些蒸气叫做“气体”,而且他想把既然一种物质的灵气都是物质所特有的,因此他主张气体相互之间因起源不同而各自不同。这样一个观点使赫尔蒙脱分离和鉴别了好几种气体,特别是碳、氮和硫的氧化物。根据赫尔蒙脱的理论,气体既然是各种物质的纯灵气,或活力,他认为气体本身是强有力的作用者;为了说明这种论点,他引证了火药爆炸以及由于压缩气体使容器发生破裂的例子。
在十七世纪,不仅医疗化学家和活力论者研究医学和化学的问题,机械论学派的哲学家们也研究。总的说来,医疗化学家认为无机物质都是活的,由于内部的活力引起变化,而机械论哲学家则认为物质是死的,不能动的,只在受到外界机械力时才发生变化。在十七世纪,这两种观点用在化学上都有其局限性,不过机械论哲学最后显得比较有用。力学的定律是高度普遍的,对于所有的各种各样的物质都规定了同样的变化,因此力学定律就不能很好地说明化学反应的特殊性,而医疗化学只提供了关于化学特殊性的一种虚假的说明,它把它归之于特殊化的活力。
最早提出化学变化机械论学说的化学家之一,是十七世纪前半叶的詹?雷伊(Jean Rey),法国冶金学者。人们久已知道,金属在空气中加热会增加重量并形成灰渣。为了说明这种现象,雷伊于公元1630年提出空气具有重量并在加热时被金属吸收的说法。他没有想到这个过程是空气与金属的化学结合,而把它看作是一种机械的混和,如同干燥的沙吸收水分而变得更重一样。雷伊写道:“重量的增加来自空气,空气和金属灰相混合(经常的搅动起着帮助作用)并变得附着在它的最小的微粒上面;这无异于把沙倒在水中搅动,水润湿了沙并粘附在最小的沙粒上,使沙变得更重一样。”
一个更著名的自称为机械论哲学家的化学家是罗伯特?波义耳(Robert Boyle,公元1627-1691);他是早期英国斯图亚特王朝新贵族科克伯爵第二代的一个小儿子。波义耳对医疗化学家的工作,特别对他们依靠经验的观察感到兴趣,但是他认为这些观察应当用机械论哲学来说明。在波义耳看来,机械论哲学就是物质由运动的粒子或微粒组成的理论。他断言他不指望会“看到任何一种比微粒说所提出的更为全面并易于了解的原理了”。笛卡儿概括了机械论观点,摒弃了原子论学说,因为他相信真空不可能存在,但是波义耳则认为借助抽气唧筒可以产生真空。还有原子论学说在整个十六世纪都复兴起来,在十七世纪又被几个作者加以阐述,最著名的有法兰西学院的数学教授比埃尔?伽桑狄(Pierre Gassendi,公元1592-1655),从而使原子论学说逐渐成为机械论哲学的一部分。
波义耳感到这样一个观点很容易用在他的物理学研究方面。他发现气体的压力与其体积成反比,并且看到这一定律可以通过假定气体的微粒或者是微小的静止的弹簧,或者是作无规则运动的小球体来加以阐释。后来,牛顿证明波义耳的气体定律是从第一个假设推来的,而贝努力则证明它是从第二个假设推来的。但是当波义耳碰到化学的问题时,他发现机械论哲学很难应用得上。在谈到化学物质的个别性质及其反应的特殊性时,波义耳写道:“我建议的关于特性本源的微粒说,其重大的困难就在于自然物体中实际见到这样种类繁多的特性会起源于这样少的两种因素,而且简单到只是物质和位移运动,这是不能令人置信的。”波义耳指出盐能溶于水而不能溶于油或汞,但金子却溶于汞而不溶于水或油,硫又溶于油而不溶于水或汞。他设想这些特性或许可以用“物体中的变异原理”来说明,根据这个原理假定物质的基本原子有各种不同的形状和大小,并以不同的方式运动,或者相互固定在各种不同的次序和排列上,并在它们的细孔里保持着某种“微妙的流出物”或“散发物”。在波义耳看来,这些“物体中的变异原理”,如同各个字母一样,可以各种不同方式联结在一起形成各种不同的组合,每一个组合代表一种化学物质所具有的一套可能的特性。但是波义耳没有能够根据他的“变异原理”被观察到物质的化学特性作出成功的解释,因为他的理论没有把当时分散的化学事实加以系统化,也没有能用实验来证实。
在其他方面,波义耳通过改进当时采用的化学步骤和这个课题的一般公理对现代化学的建立作出贡献。作为培根的一个信徒,他要求化学必须建立在大量实验观察的基础上,他特别要求对化学变化要作定量研究。波义耳指出用纯净和均一的物质进行研究的重要性,并在这方面提出了一个关于化学元素的现代定义。波义耳写道:“我指的元素是某些不由任何其他物体所构成的原始和简单的物质,或完全没有混杂的物质……一切称之为真正的混合物都是由这些物质直接合成,并且最后分解为这些物质。”
但是,波义耳倾向于这样的见解:水、空气和火是元素物质。他认为存在有一种“火的物质”,当金属在空气中加热而形成灰时,使金属的重量增加的就是火。雷伊曾经认为金属烧成灰时吸收了空气,赫尔蒙脱也认为气体是单独的化学物质,而不是空气元素的各种形式或是被杂质污染了的空气,这两个人的学说波义耳都没有继承下来。
在生理学方面,波义耳,特别是他的信徒们如罗伯特?胡克、理查德?洛厄(Richard Lower,公元1631-1691)和约翰?梅奥(John Mayow,公元1645-1679)进一步证明了在肺内暗红色的静脉血变成鲜红的动脉血,是由于摄取了一部分空气的原因,而这样被吸收的空气在体内起了一种类似化学燃烧的作用。帕拉塞尔苏斯以他独特的类比方式进行论证时,曾认为空气是被肺所吸收的一种营养形式,正象食物被胃吸收一样。波义耳同意这样的观点,因为他发现动物在缺乏新鲜空气的供给时不久便会断气;并且当放在用他的抽气唧筒所产生的真空中的时候几乎立即死亡。一枝蜡烛的火焰同样需要空气,所以胡克认为呼吸起着一种类似燃烧的生理过程。波义耳发现在封闭容器内的动物同蜡烛火焰都吸收了它们所能够利用的一部分空气,他认为这个部分可能就是与元素空气相混合的一种“生命的精华”。胡克发现火药会在真空中或者在水下燃烧,因此他假定,呼吸和燃烧所需要的那种空气中的“生命的精华”是“硝灵气”,它在火药混合物的硝石中也有。胡克和洛厄一起发现了暗红的静脉血在同空气一起摇动的时候变成鲜红的动脉血,而洛厄本人又发见在窒息而死的动物体内的全部血液都是暗红色的,而在一只用风箱把空气打进肺内的动物里,其全部血液都是鲜红色的。洛厄因此认为肺内血液摄取了空气中的生命所需要部分即“硝灵气”,这样,暗红色的静脉血液就转变为鲜红的动脉血,而后动脉血便载着“硝灵气”运行全身,供应各种生命过程。例如,一个不能进行呼吸的胚胎就是以这种方式从母体的动脉血里接受了生命所必需的“硝灵气”的。
公元1674年出版的约翰?梅奥的《医学自然科学五论》综述并扩充了波义耳、胡克和洛厄的研究工作。梅奥认为呼吸和燃烧所不可缺少的空气中的生命所需要的部分是由某种“氮-空气微粒”组成的。这些微粒存在于硝石中,因为火药没有空气也会燃烧。硝酸中含有这些微粒,因为锑用硝酸处理后或者在空气中加热时会产生相同的物质。在两种情况下所得到的产物都比原来的锑为重,这种重量的增加是由于吸收了“氮-空气微粒”的结果。这种微粒在呼吸时也被血液所摄取,并且同血液中的“硫的”不可燃烧的微粒相结合而产生动物体热。梅奥不认为空气是两种气体的混合物,即他的“氮-空气微粒”同其他惰性微粒的混合物。他把空气设想为一种元素物质,而“氮-空气微粒”则附着在空气的微粒上面。空气的微粒就象个小小的弹簧,而当“氮-空气微粒”因燃烧或呼吸而从微粒上去掉之后,空气微粒就丧失了某种弹性,体积因此缩小。梅奥关于“氮-空气微粒”在化学和生命过程中所起的作用的见解,与现代关于氧的化学与生理作用的概念有些不同,但人们有时却把他说成是曾经预言过这个概念。他是机械论哲学的信徒,对于他来说,“氮-空气微粒”的活动大部分是机械的,而不发生我们称之谓的特殊的化合作用。铁的生锈是由于“氮-空气微粒”的机械摩擦所致,而肌肉的收缩则来自微粒在肌肉中的迅速运动,饥饿则是由于这些微粒压迫胃壁所产生的痛觉。热与光是“氮-空气微粒”的迅速运动,而冷及蔚蓝的天空则是这些微粒处于静止的状态所致。就这样,梅奥把他的“氮-空气的”灵气或微粒子提高到普遍元素的地位,类似炼金士与医疗化学家们的元素。实际上,他的许多观点都是活力论医疗化学学说的机械论翻版。和医疗化学家们一样,他认为自然界有三大基本元素,即氮-空气的灵气、硫和盐,他的氮-空气的灵气代替了炼金士的汞。正象炼金士认为金属是由汞与硫的相互作用所产生的一样,梅奥也认为化学变化一般地说是由氮-空气的灵气与硫相互作用所引起的。他写道:“氮-空气的灵气与硫相互间进行着持久的斗争,而实际上万物的一切变化似乎都产生于它们碰上时的相互斗争,以及它们交替败亡所产生的不同状态。”
十七世纪英国医疗化学学派的研究工作,实际上以梅奥为结束。斯蒂芬?黑尔斯(Stephen Hales,公元1671-1761)在某种程度上继续了这个学派的传统,但是它没有生存下来,而现代化学却在别的地方即十八世纪末的法国,建立起来了。波义耳已经得到了关于化学元素的一个合理的定义,并提出了一个化学方法上有价值的见解。他和他的学派达到了这样的结论:空气在燃烧与呼吸中起着生命所需要的作用,在这些过程中,一部分的空气被吸收了。这些见解,以及赫尔蒙脱关于气体的概念和雷伊的关于金属煅烧的学说,在一个继起的医疗化学的新浪潮以燃素说形式在德国出现并蔓延到全欧洲的时候,它们即使不是完全消失,也在某种程度上被埋没了。
[英]梅森