实证科学家对生命活动的研究，通常采用两种基本方法，即观察与实验。威廉·哈维（William Harvey，1578-1657）首次把实验方法用于生物学，于1628年发现了血液循环，成为现代生理学和实验生物学的奠基人。血液循环被称之为是人类最伟大的十个科学发现之一，可见这一学说在医学进步中的重大意义。

在科学发现之前，古人早已观察到人体内的血液运行的现象。但是，传统医学采用自然哲学的思维方式来推测其内在机制。《黄帝内经》认为“心主脉”、“肝藏血”、“脾统血”、“肺朝百脉”，血液运行与心、肝、脾、肺的功能有关。《灵枢·营卫生会》说：“营行脉中，卫行脉外，营周不休，五十而复大会。”认为由饮食水谷化生的精微物质形成营卫之气，其“精专”部分即营气从中焦进入肺脉，通过心及其所主血脉的化赤作用，在脉中化为血液，循行流注于经脉之中，沿着十四经脉的分布路线，始而手太阴肺经，终而足厥阴肝经。其“慓悍”部分直至上焦（胃上口），并咽上膈，布胸中而走腋，沿手太阴肺经之分，在经脉之外，随着营气运行的同一路线、方向和速度，在经脉外与营气并行不已。

另外还有一种观点，认为卫气在经脉外循行，当平旦阴气消尽时，卫气出行于六阳经，自目内眦上行至头，下入足太阳经之分，其中散行的部分，别出于目锐眦而下手太阳经，同时也入足少阳经和手少阳经；散行的另一部分，出行至耳前合于足阳明循行在颔部的经脉，而下入五趾间，并且从耳下下入手阳明经之分。行于六阳经的卫气，惟行于足阳明经的一支循阴跷脉上行入目。而再循手足太阳经脉之分，按上述规律，手足少阳、手足阳明，循环不息。计日行于阳经二十五周，到夜间至阴跷脉，注于足少阴经，而至肾脏之分，由肾注入心、至肺、至肝、至脾、再至肾，如此循环，亦二十五周，至平旦，又行至阴跷，上出于目。

显然，这种自然哲学猜测既无法证实也不能证伪，只能永远存在于古老的典籍之中，以及膜拜者的心中，不会带给医学研究任何积极正面的影响。正如同时代的古希腊医学家希波克拉底（Hippocrates, 约公元前460-377）的“体液学说”，他认为人体由血液、粘液、黄胆和黑胆四种体液组成，这四种体液的不同配合使人们有不同的体质。他认为脉搏是血管运动引起的，而且血管连通心脏。另一古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle，公元前384-322）也提出人体内（血管内）充满着空气。

古罗马医学家盖仑（Claudius Galen，129-199）提出了血液运动的理论。他认为，在心脏分为两半的中隔上，有肉眼看不见的小孔，血液穿流过这些小孔，从心脏右侧到心脏左侧，再流经肺部；血液在血管中缓慢地来回流动，开始向这一方向，接着又向相反方向，如此往复循环。盖仑认为，血液的流动是以肝脏为中心的，血液在人体内像潮水一样流动之后，便逐渐被身体所吸收。他的这种称之为“血液潮汐论”的理论，人们在1000多年来都把它奉为真理。

印度医学也是一样，他们认为心脏与脐是脉管的中心。《闍罗迦集》 第1卷“总论”第30章名为“关于根于心脏的十大脉管之章”，开始处（第3—14节）即论述了与心脏相系的十大脉管，有六支节的身体、意识、感觉机能、五种对象、伴有属性的灵魂、思考器官、思考的对象，皆依存于心脏。且心脏又是最为重要的“活力素”（ojas）的寓存之处，精神亦集中于此处。因而医者们将心脏称之为“mahat”与“artha”。管为十条，与称之为“根”的心脏相连接，故被说成是“maha-mula”（大萝卜）。脉管运输ojas，遍及我们身体的所有地方。在印度医学里，脉管（sira）、经络（dhamani）、输管（srotas）三者间可以互用，并无区别，二十四条经络从脐发源，有上行者10、下行者10、横行者4。上行者，不断运送声、触、色、味、香、吸息、呼息、呵欠、饥饿、哄笑、谈话、涕泣等诸种（刺激或冲动），维系身体。是等的经络到达心脏，各分三叉、总数为30。其中不断运送体风素、胆汁素、粘液素、血液、乳糜者各二，总数为10，又通过其他8条感知声、色、味、香。通过两条发出言语，通过两条发出声音，通过两条睡眠，通过两条醒来。而两条运送眼泪。两条因运送母乳而依存于乳腺。此两条在男子，从乳腺运送精液。通过这些经络，脐的上部、腹、胁、背、胸、肩、颈、腕，得以保持养护。因此，这种古代医学基础理论的构建，往往是以“粗浅的实际所见”与“丰富的想象”为基础的。

但是，科学需要实证研究，解剖学是生理学的基础。古希腊的医生、解剖学派创始人赫罗菲拉斯（Herophilus，公元前335-280）在《论解剖学》等著作中最早发现了血管，并第一个区别了动脉和静脉：动脉有搏动，静脉没有搏动。

古希腊的著名解剖学家埃拉西斯特拉特（Erasistratus，公元前304-250年）在肉眼所能及的范围内详细观察了动脉和静脉在人体全身的分布，甚至注意到了微血管的状态，还第一个精确地描述了心脏的半月瓣、三尖瓣和二尖瓣等结构。

 叙利亚大马士革的医学家纳菲（Ibn al-Nafis，1213-1288）曾对盖仑的血液循环学说进行了积极的批判。纳菲发现心脏左右心室之间的隔膜很厚，而且隔膜上面没有像盖伦所设想的那种孔道，血液不可能从右心室直接流至左心室。为了纠正盖仑的谬误，纳菲提出一种血液小循环（肺循环）理论，即血液在此的流程是右心室→肺动脉→肺（交换空气）→肺静脉→左心（房）室。遗憾的是他的学说在当时并未引起人们的重视，被淹没了700多年，直至20世纪才重新被世人在布满尘埃的档案中发现。

意大利文艺复兴时期，著名画家莱昂纳多˙达芬奇（Leonardo da Vinci，1452-1519）在研究心脏时发现心脏有四个腔，认为血液对人体起着新陈代谢的作用。血液把养料带到身体需要的各个部分，再把体内废物带走。比利时医生安德烈˙维萨里（Andreas Vesalius，1514-1564）是近代人体解剖学的创始人，经过五年的努力，于1543年完成了按骨骼、肌腱、神经等几大系统描述的巨著《人体的构造》。维萨里冲破了以盖仑为代表的旧权威们臆测的解剖学理论，以大量、丰富的解剖实践资料，对人体的结构进行了精确的描述。他在书中写道：人体的所有器官、骨骼、肌肉、血管和神经都是密切相互联系的，每一部分都是有活力的组织单位。这部著作的出版，澄清了盖仑学派的种种错误，使解剖学步入了正轨。这本书的发表引起了当时的解剖学家和医生们的震惊，也因触犯了旧的传统观念，引起教会的极大不满，维萨里被迫离开了他执教的威尼斯共和国帕都瓦大学来到西班牙。但教会的魔爪不肯放过他，二十年后，西班牙宗教裁判所诬陷维萨里用活人做解剖，判了维萨里死罪。由于国王出面干预，才免于死罪，改判往耶路撒冷朝圣，了结此案。在归航途中，航船遇险，年仅50岁的维萨里不幸身亡。

维萨里的同学，西班牙医生米凯尔˙塞尔维特（Michael Serveto，1511-1553）通过解剖发现，血液从右心室流入肺部，经空气净化后，通过曲折的路径，鲜红的血液又从肺流入左心室。推翻了盖仑的心脏中隔有筛孔的论点。塞尔维特已接近发现血液循环，但是由于他的观点背叛了宗教，1553年10月在日内瓦被当作“异教徒”活活烧死，终年42岁。 

直到17世纪，英国科学家威廉·哈维在1628年的出版的《心血运动论》，才是人类历史上第一次对循环系统做了比较系统的描述。从而推翻了“血液潮汐论”，建立了“血液循环学说”，从而为人们充分了解人和动物的生理学开辟了新的起点。

哈维在帕多瓦学习时，他的老师哲罗姆·法布里修斯（Hieronymus Fabricius，1537-1619）发现了静脉瓣，但是法布里修斯没有能理解这些瓣膜的真正功能。他认为瓣膜的功能是阻碍血液的过快流动，以使组织有时间吸收必要的养料。哈维从老师的发现中受到启发，他从实验入手，做了绑扎人体上臂血管和计算血流量的实验。他发现，当丝带扎紧人的上臂时，丝带下方的静脉即靠近肢鼓起来，动脉却变得扁平；在丝带另一方，动脉膨鼓起来，静脉变平。这表明，动脉和静脉中血液流动的方向相反：一个从心脏流向肢端，一个从肢端流回心脏。哈维还对动物搏动着的心脏进行了仔细观察。他发现，心脏的左右两部分并不是同时收缩的，左右心房和左右心室的房室口的瓣膜是单向阀，静脉中的静脉瓣也是单向阀。很明显，血液从心脏里被推送出来后，沿着动脉流到全身，又循着静脉回到心脏，瓣膜起到防止血液倒流的作用。

通过观察动物搏动着的心脏，哈维还对血流量进行了计算。他发现，心脏每半小时搏送出来的血量将超过全身任何时候所含的血液总量。盖伦认为血液是由肝脏制造出来的，哈维从血流量的计算感到，肝脏不可能在半小时内造出这么多血，而且血液也不可能在肢体末端这么快地吸收掉。唯一可能的是，血液在全身沿着一个闭合路径作循环运动。这个循环的路线是，从右心房到右心室，从左心室搏出的动脉血沿动脉到达全身，然后再沿静脉回到心脉。哈维预言，在动脉和静脉末端必定有一种微小的通道把两者联结起来。哈维在1616年公布了他的发现，1628年出版了《心血运动论》一书，系统地阐述了他的理论。在书中，哈维用大量实验材料论证了血液的循环运动。他特别强调了心脏在血液循环中的重要作用，通过对40种不同动物的解剖观察，他证明心脏的收缩和舒张是血液循环的原动力。他把心脏比作水泵，并认为心脏在人体中的地位，就像宇宙中的太阳，而太阳是宇宙的心脏。《心血运动论》同维萨里的《人体的构造》一样，也遭到了当时学术界、医学界、宗教界权威人士的攻击，但由于哈维当时是英国国王查理一世的御医，才使他没有像维萨里、塞尔维特那样付出生命的代价。《心血运动论》的基本贡献如下：

（1）通过比较医学方法得出血液流动动力来自于心脏：哈维通过解剖动物来说明人体解剖学。他由表及里，由浅入深地描述了人体的皮肤、脂肪、表层肌肉、腹脏器官，而且以很大的篇幅，论述了心脏的结构，心脏的运动及心脏及静脉中瓣膜的功能。他明确指出：血液不断流动的动力，来源于心肌的收缩压。

（2）通过定量方法得出血液是循环的：哈维估计心脏每次跳动的排血量大约是两盎司，由于心脏每分钟跳动72次，所以用简单的乘法运算就可以得出结论：每小时大约有540磅血液从心脏排入主动脉。但是540磅远远超过了一个正常的整个体重，甚至更加远远地超过了血液本身的重量。因此哈维似乎明显地认识到了等量的血液往复不停地通过心脏。

（3）通过实验方法证明血液流动方向：哈维用兔子和蛇，反复做实验，他把它们解剖开之后，找出还在跳动的动脉血管，然后用镊子把它们夹住，观察血管的变化，他发现血管通往心脏的一头很快膨胀起来，而另一端就马上瘪下去了，这说明血是从心脏里向外流出来的，由此证明动脉里的血压在升高。他又用同样的方法，找出了大的静脉血管，用镊子夹住，其结果正好与动脉血管相反，靠近心脏的那一段血管瘪了下去，而远离心脏的另一端鼓胀了起来，这说明静脉血管中的血是流向心脏的。

哈维在不同的动物解剖中发现了上述同样的结果，他终于得出了这样一个结论：血液由心脏这个“泵”压出来，从动脉血管流出来，流向身体各处，然后再从静脉血管中流回去，回到心脏，这样完成了血液循环。

但是，由于条件所限，哈维无法证明动脉血是怎样进入静脉血管中的。他曾断言：动脉血管和静脉血管之间，一定会有某种肉眼见不到的起连接作用的血管，他没有找到这种“中介”的毛细血管，因为他没有使用显微镜。

1661年，在哈维去世4年后，这个谜终于由意大利科学家马尔比基（Marcello Malpighi，1628-1694）揭开了。他用显微镜观察到青蛙肺部动、静脉之间的毛细血管，正是这些微细血管把动脉和静脉连接成一个密封管道，使血液在其中循环不息，从而完全证明了哈维的正确推断。

2004年，广东教育出版社出版了孙茹教授的《血液循环的发现者》，其目录如下：

引  子

1 对动物心脏感兴趣的孩子

2 与拉丁语交朋友

3 弃文从医

4 黑夜中的一盏明灯

5 良师益友

6 一心扑在解剖实验上

7 医学教授的经历

8 德才兼备的医生

9 "开小差"的新郎

10 到大自然中探索

11 错误的"遗产"

12 被驱逐的"炮手"

13 葬身火海中的肺循环理论

14 "你真让我伤透了心"

15 打倒偶像，另辟天地

16 跳动在鸡蛋中的心脏

17 老老实实的医学家