本内容由【SME】公众号原创，未经授权禁止转载 

　　学生时代，想必你肯定听过巴甫洛夫和狗的故事：

　　每次给狗喂食之前，都先摇动一个铃铛。久而久之，狗学会了把铃铛当做进食的前奏。

　　后来，只要铃铛一响，狗就会开始流口水，不管接下来有没有食物。

　　它所反映的是条件反射的建立过程。

　　但很少人知道的是，在这个妇孺皆知的实验中，他最早的实验对象不是狗，而是自己的亲弟弟。

　　巴甫洛夫的一家（已破损的照片）

　　那时，巴甫洛夫凭着自己的努力已成为一个颇负盛名的生理学家。

　　而弟弟尼古拉，却只是事业不顺，肄业在家的帽子设计师。

　　由于巴甫洛夫时常待在实验室里研究，平日里与弟弟交流不多，感情也日益生分。

　　很自然地，一事无成的弟弟不由地对平步青云的哥哥产生了强烈的嫉妒，甚至表现出厌恶。

　　巴甫洛夫的故居

　　父母察觉到了兄弟俩的异常，便费尽心思想要让两人和平相处。

　　在一次家庭聚餐中，巴甫洛夫说起自己准备在狗身上进行唾液分泌的研究。

　　父母灵机一动，便热情地提议让他的弟弟取代那些狗来进行实验。

　　这样做的目的是为了让两兄弟能多点时间相处，培养感情。

　　巴甫洛夫的父亲

　　醉心于实验研究的巴甫洛夫似乎没什么理由拒绝这个提议，便答应了。

　　一进实验室，弟弟就对巴甫洛夫怒气相对，叫嚣着实验食物要上等的鱼子酱。

　　但其实他们从小就家境贫寒，过着吃不饱穿不暖的日子。

　　为了能追求自己的科学理想，巴甫洛夫常常每天只能吃两餐，总是饥肠辘辘地在实验室埋首研究。

　　面对弟弟无理取闹的要求，巴甫洛夫只能压制住怒火与其协商。

　　商榷之后，他们最后确定实验用的材料是烤面包片。

　　一切准备就绪之后，实验正式开始了。

　　每当给弟弟一盘面包片之前，巴甫洛夫就会先摇响铃铛。

　　起初，他感到十分欣慰的是弟弟分泌唾液的反射非常好，称得上是合适的实验品。

　　然而，当巴甫洛夫想将实验进行到下一个阶段时，不幸却发生了。

　　当他摇动铃铛，却并没有拿出面包片，想观测弟弟的反应会如何。

　　结果弟弟饿得不行，一直在不停地流口水，实在忍不住了就抡起袖子将巴甫洛夫打得鼻血长流。

　　最后，他与弟弟的感情还是难以补救，实验也宣告失败了。

　　值得一提的是，这并不是巴甫洛夫第一次拿自己亲人做实验。

　　早年巴甫洛夫因为忙于实验，很少能与当时自己的未婚妻见面。

　　难得有一天，巴甫洛夫邀请她到实验室约会，并参观绑满了狗、青蛙、老鼠等动物的实验架。

　　随后，他的未婚妻调侃道不如也拿她做实验。不曾想，巴甫洛夫竟真的将她捆绑在实验架上。

　　巴甫洛夫的妻子

　　正当巴甫洛夫拿着实验仪器准备在她身上做实验时，她才惊叫道：“喂！我是你的未婚妻啊，不是做实验用的动物！”

　　巴甫洛夫这才回过神来，发觉自己险些伤害到自己的未婚妻，随即将她从实验架上解下来。

　　所以，在当时的人看来，他拿弟弟做实验这件事并不令人意外。

　　出院之后，巴甫洛夫又赶忙重新找了牧羊犬来代替来弟弟进行实验。

　　同时，他也发现用铃声太过简陋了，为了严谨起见，他采用的是更有规律可寻的哨子。

　　类似地，每当狗在吃到食物的同时都能听到哨声。久而久之，狗开始建立起哨子和食物之间的联系。

　　也就是说，它只要听到了哨声就觉得会有吃的，自然就会分泌唾液。

　　为了确认实验的准确性，巴甫洛夫还分别使用了节拍器、音叉、图画等工具来进行实验。实验的结果无一例外都证实了他理论的正确。

　　之后，他给这样的神经反应取了个名字，也就是我们现在经常说的，条件反射。

　　如今，它更是成为了生理学与心理学课本的必备内容。

　　可这广为人知的“条件学说”，其实当时并没有带给他多大的荣誉。

　　真正令他享誉世界的他是对消化系统生理机制的研究。

　　他也因为首次窥破了动物消化的奥秘，成为了历史上第一位获得诺贝尔奖的生理学家。

　　后来，他还成为俄、美、英等二十余国的科学院院士，并获得了剑桥大学荣誉博士学位、巴黎医学院荣誉军团勋章等。

　　我们知道消化，是高等动物维持新陈代谢的重要生理过程。

　　但长期以来，人们对于消化器官结构研究起来困难重重，对其运作机制更是一无所知。

　　这是因为大多数的消化液汁(如胃液、胰液、胆汁等)，只有食物进入胃肠时才会分泌出来；

　　这也意味着，必须是有正常的消化功能的动物才能进行实验。

　　可在巴甫洛夫那个年代，大家只会采取急性动物实验的方法，即是在动物麻醉条件下对其某一功能系统或器官进行的实验。

　　这也显然不满足正常的实验要求。

　　为此，巴甫洛夫决定大胆采取与之相对的慢性动物实验的方法来进行实验。

　　和急性动物实验不同，慢性动物实验的动物不需要麻醉，经过实验处理后可以正常生活。

　　为了更好地实验，他设计了一根银制的特殊小管，也称为瘘管。

　　通过手术，巴甫洛夫可以将它一端缝制在动物的消化器官里，另一端引到皮肤外。

　　接下来，巴甫洛夫以狗为实验对象，对狗进行了外科手术，将三个瘘管分别放置入狗的身体里。

　　值得一提的是，他是世界上第一个在生理实验室内设立外科手术室的人。

　　当他给狗进行手术时，要求助手按照无菌外科的标准严格消毒，和人做手术一模一样。

　　通过外科手术，他将第一个瘘管从狗的颈部探入食道，第二个瘘管从狗的食道连接至胃部，第三个瘘管则是从狗的胃连接到腹部外面。

　　这样一来，一只就出现了身上插了三个瘘管的小狗。

　　当它吃食时，食物经过口腔进入食道后，从食道的上瘘管掉出来。

　　所以，它看上去狼吞虎咽，但实则边吃边漏，永远处在吃不饱的状态。

　　巴甫洛夫则有规律地从第一个瘘管中取出唾液分解后的食物，从第二个瘘管中取出尚未与食物混合的胃液，从第三个瘘管中取出与胃液混合了的食物进行分析。

　　通过这著名的“假饲”实验，人类首次获得纯净的胃液，在探索动物消化奥秘的道路上迈出了重要的一步。

　　为了进一步研究神经系统对消化系统影响，巴甫洛夫用阿托品（M受体阻断剂，会抑制迷走神经）抑制了迷走神经，从而来研究消化功能受到影响的程度大小。

　　每当做起手术来，巴甫洛夫都十分灵巧，能够在三五秒钟内把狗的颈皮切开，分出迷走神经并把它剪断，从而将对狗的伤害降到最低。

　　巴甫洛夫不厌其烦地重复和改进这些实验，并将结果反复对比记录下来。

　　整整10年之后，他才弄清楚消化器官内不同部位、不同细胞的结构与功能。

　　他于1897年发布了一本《主要消化腺功能讲义》的著作。书里详细的表述了他十年的实验结果。

　　作为历史上第一本完整的呈现了消化系统功能的著作，它迅速畅销全球，被翻译成了英文、德文、日文…

　　自此之后，巴甫洛夫的名字也不断被众人熟知，成为苏联生理学的巅峰人物。

　　不过，在巴甫洛夫公布他和狗的实验过程之后，关于他虐狗的言论在街头巷尾流传开来。

　　一些动物保护人士污蔑巴甫洛夫的实验是一种“假冒科学之名的不法行为”。

　　巴甫洛夫从一个享有盛誉的科学家变成了虐待动物的残忍之人。

　　巴甫洛夫带着一群人围观“虐狗”

　　舆论的压力让他失去了住处，失去了学生。

　　他没有了买狗的钱，而事实上即便他有钱，也再没有人敢将狗卖给他，生怕成了“虐狗”的帮凶。

　　无奈之下他只能带着助手去外面“偷狗”，为了让自己的研究能继续下去。

　　可令人气愤的是，当时社会上就有一些假慈悲的动物保护者。

　　他们身穿皮草，餐桌上不乏山珍海味，不惜为了一己之私让成千上万的动物在痛苦中死亡。

　　偏偏他们又在责备巴甫洛夫这些为了科研、医学而给动物带来痛苦或死亡的实验。

　　庆幸的是，这些谩骂声丝毫没有阻挡巴甫洛夫向自己心中向往的科学与真理前进。

　　已过古稀之年的巴甫洛夫又开始了对人脑的研究，并提出了关于高级神经活动类型的和两个信号系统的学说。

　　他提出引起人类条件反射的信号可分为两类：一类是现实的具体信号，如声、光、皮肤刺激等，这是所有动物共有的，称为第一信号；

　　另一类是抽象的信号，如文字、图案或符号，它是第一信号外的信号，故称为第二信号。

　　而人类之所以较其他动物高级，就在于人脑的大脑皮层既具有第一信号系统，又具有第二信号系统。

　　就比如在日常生活中，含梅止渴是非条件反射，望梅止渴是第一信号系统的条件反射。而谈梅止渴就是第二信号系统的条件反射。

　　这种信号系统学说，是有史以来第一次对人类特有的高级神经活动所做的科学论述，它为探究人脑的奥秘开辟了新途径。

　　就这样，60多年的生理学研究，巴甫洛夫这个名字也深深的印刻在人们的心中。

　　他在生理学、神经科学、心理学等诸多领域都有杰出的贡献。

　　他创立了条件反射学说，提出了两个信号系统学说，是高级神经活动生理学的奠基人，条件反射理论的构建者，高级神经活动学说的创始人…

　　1936年2月底，他迎来了生命的终点。弥留之际，巴甫洛夫仍忙着不断向助手诉说着生命尾声的感觉，为他深爱的生命科学增添最后一点感性的材料...

　　他谢绝了看望自己的来访者，他说：“巴甫洛夫很忙，巴甫洛夫正在死亡。”

　　而这也正如他曾经说过的，科学需要一个人的全部生命。

　　*参考资料

　　Pavlov‘s brother .Newyorker.com.2014

　　Todes, D. P. (1997). "巴甫洛夫的生理工厂," Isis. Vol. 88。科学社会的历史，p. 205-246.

　　张昌楣. 巴甫洛夫的生平及其学说的评介[J]. 生物学通报,1955(11):61-62.

　　姚传雷. 巴甫洛夫很忙[J]. 人才瞭望,2002(03):56-57.