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巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇

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巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇(1849-1936)俄國生理學家、心理學家、高級神經活動學說的創始人。1849年9月26日生於梁贊。1875年畢業於彼得堡大學,1879年畢業於軍事醫學研究院,1883年獲醫學博士學位。1884年起在軍事醫學研究院任副教授、教授等職,領導過實驗醫學研究所生理研究室工作。1901年為彼得堡科學院通訊院士,1907年為正式院士。

1 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -人物生平

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1849年9月26日,巴甫洛夫誕生於俄國梁贊鎮。他從小就繼承了父親勤勞好學的美德。當時的俄國,科學還比較落後,從事科學研究的人極少。19世紀60年代,俄國一些偉大的革命民主主義者如赫爾岑、別林斯基、車爾尼雪夫斯基等與社會生活和科學上的反動思想進行著艱苦卓絕的鬥爭。這些革命先驅的思想,深深影響了巴甫洛夫,而真正引導他走上科學研究道路的是謝切諾夫的名著《大腦反射》。俄國生理學派的創始人謝切諾夫在書中抨擊了神學思想,在哲學上證明了物質、存在為第一性,意識、思維為第二性的唯物論的基本原理。「我要知道人是怎樣構造的,幫助人們成為健康、聰明、幸福的人。」懷著這一理想,巴甫洛夫踏上了揭示生命奧秘的人生旅途。

巴甫洛夫從事生理學研究60餘年,為人類作出了不可磨滅的貢獻。

從1878年至1890年,巴甫洛夫重點研究血液循環中神經作用的問題。當時,神經系統對於許多器官的支配作用和調節作用還沒有被人們清楚地認識。在極為惡劣的工作條件下,巴甫洛夫堅持研究。他發現了胰腺的分泌神經。不久,他又發現了溫血動物的心臟有一種特殊的營養性神經,這種神經只能控制心跳的強弱,而不影響心跳的快慢。科學界人士把這種神經就稱為「巴甫洛夫神經」。巴甫洛夫自此開闢了生理學的一個新分支——神經營養學。

從1890年開始,巴甫洛夫進入他研究工作的第二個時期——消化系統的研究。他發明了新的實驗方法,不是用被麻醉的動物做急性實驗(每次實驗完了,動物也就死掉了)而是用健康的動物做慢性實驗,從而能夠長期觀察動物的正常生理過程。他還創造了多種外科手術,把外科手術引向整個消化系統,徹底搞清了神經系統在調節整個消化過程中的主導作用。巴甫洛夫因在消化生理學方面的出色成果而榮獲1904年諾貝爾生理學和醫學獎金,成為世界上第一個獲得諾貝爾獎的生理學家。

從1903年起,巴甫洛夫連續30多年致力於高級神經活動的研究。通過長時間的研究,他發現了大腦皮層機能的活動規律。巴甫洛夫創立的動物和人類高級神經活動的學說,給唯心主義心理學以致命的打擊,為創立科學的唯物主義心理學奠定了基礎。晚年的巴甫洛夫轉向精神病學的研究,認為人除了第一信號系統(即對外部世界直接影響的反應)外,還有第二信號系統,即引起人的高級神經活動發生重大變化的語言。巴甫洛夫的第二信號系統學說揭示了人類所特有的思維生理基礎。

1936年2月27日,86歲高齡的巴甫洛夫因病逝世。他在給青年科學工作者留下的遺囑中說,他希望獻身於科學的青年們「首先是循序漸進。……第二是虛心。……第三是熱情。……」這正是巴甫洛夫一生科學研究精神的寫照。

2 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -主要著作

《心臟的傳出神經》 (1883)、

《主要消化腺機能講義》 (1897)、

《消化腺作用》 (1902)、

《動物高級神經活動(行為)客觀研究20年經驗:條件反射》 (1923)、

《大腦兩半球機能講義》 (1927)等。

3 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -關於消化道的研究

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巴甫洛夫關於消化道的研究是首先把狗的食道經過手術切斷,把切斷的食道兩端縫在狗脖子的皮膚上,然後讓狗餓上一天以後,把這隻飢餓的狗拉到了實驗室,在狗的面前放一盤鮮肉,狗一見鮮肉,便貪饞地吞了起來,咀嚼了幾下就咽下去了。可是不一會兒,咽下去的肉又掉到了食盤裡,這是因為食道已被切斷,肉根本進不了胃裡,狗依然貪婪地吃著,盤子里的肉始終是那麼多。這隻狗徒勞地吃了四五分鐘后,奇怪的現象出現了,在通向狗胃的一根像皮管里流出了大量的胃液。胃液不斷分泌,是狗的第十對腦神經——迷走神經的衝動引起的。巴甫洛夫對這隻狗的迷走神經也動過手術,已在上面引出一根絲線。現在,只要他稍微提動一下絲線,就切斷了腦與胃之間的聯繫。結果狗儘管還是在不斷地吞咽鮮肉,但胃液卻停止分泌了。這就是著名的「假飼」實驗,它可以使人們觀察到狗的消化腺的分泌情況。

在他的研究實驗中,出現了一種奇怪的現象,即隨著時間的推移,他發現當狗只要一看見食物,唾液分泌量就增加,在實際吃到食物以前就已經分泌唾液了,他把這種現象叫做「心因性分泌」。同事們為此提出了在當時的心理學界比較通行的「內省法」來研究狗的唾液分泌現象(站在狗的立場思考),但這並沒有真正解決疑問。這種現象同時引起了巴甫洛夫的興趣,開始了他對條件作用的研究。他又給一條狗動了手術,在狗的腮幫子上開個小孔,用一根細細的導管安在它的一個唾液腺上。當狗吃東西流唾液的時候,一部分唾液就通過導管流到了外面。巴甫洛夫通過實驗發現,只要食物落到狗的口中,它就會泌出唾液,如果食物是濕的,分泌的唾液就少些,食物是乾的,分泌的就多些。這種反射活動是狗和其它一切動物生來就有的,巴甫洛夫稱它為非條件反射。但後來的實驗中,他又發現一個非常重要的事實,除了食物刺激口腔會引起狗的唾液分泌以外,其他的刺激,比如光、聲音等的刺激,也能引起狗的唾液分泌。1903年,巴甫洛夫在馬德里的國際醫學年會上宣讀了他的實驗和研究報告,認為條件反射是高等動物和人類對環境作出反應的生理機制,1904年,諾貝爾獎基金會該年度的生理學和醫學獎金,授予了巴甫洛夫,巴甫洛夫是世界生理學家中第一個享有這種榮譽的科學家。

4 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -經典條件反射學說

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巴甫洛夫做了一個相當著名的實驗,他利用狗看到食物或吃東西之前會流口水的現象,在每次餵食前都先發出一些信號(一開始是搖鈴,後來還包括吹口哨、使用節拍器、敲擊音叉、開燈……等等),連續了幾次之後,他試了一次搖鈴但不餵食,發現狗雖然沒有東西可以吃,卻照樣流口水,而在重複訓練之前,狗對於「鈴聲響」是不會有反應的。他從這一點推知,狗經過了連續幾次的經驗後,將「鈴聲響」視作「進食」的信號,因此引發了「進食」會產生的流口水現象。這種現象稱為條件反射,這證明動物的行為是因為受到環境的刺激,將刺激的訊號傳到神經和大腦,神經和大腦作出反應而來的。

條件反射的情境涉及四個事項,兩個屬於刺激,兩個屬於機體的反應。一個是中性刺激,它在條件反射形成之前,並不引起預期的、需要學習的反應。這是條件刺激(CS),在巴甫洛夫的實驗中就是鈴響。第二個刺激是無條件刺激(UCS)。它在條件反射形成之前就能引起預期的反應:條件反射形成之前,出現了肉,即UCS,就引起唾液分泌。對於無條件刺激的唾液分泌反應叫作無條件反應(UCR)。這是在形成任何程度的條件反射之前就會發生的反應。由於條件反射的結果而開始發生的反應叫作條件反應(CR),即沒有肉,只有鈴響的唾液分泌反應。當兩個刺激緊接著(在空間和時間上相近),反覆地出現,就形成條件反射。通常,無條件刺激緊跟著條件刺激出現。條件刺激和無條件刺激相隨出現數次后,條件刺激就逐漸引起唾液分泌。這時,動物就有了條件反應。一度中性的條件刺激(鈴響)現在單獨出現即可引起唾液分泌。

中性刺激與無條件刺激在時間上的結合稱為強化,強化的次數越多,條件反射就越鞏固。條件刺激並不限於聽覺刺激。一切來自體內外的有效刺激(包括複合刺激、刺激物之間的關係及時間因素等)只要跟無條件刺激在時間上結合(即強化),都可以成為條件刺激,形成條件反射。一種條件反射鞏固后,再用另一個新刺激與條件反射相結合,還可以形成第二級條件反射。同樣,還可以形成第三級條件反射。在人身上則可以建立多級的條件反射。

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當條件刺激不被無條件刺激所強化時,就會出現條件反射的抑制,主要有消退抑制和分化。條件反射建立以後,如果多次只給條件刺激而不用無條件刺激加以強化,結果是條件反射的反應強度將逐漸減弱,最後將完全不出現。例如,對以鈴聲為條件刺激而形成唾液分泌條件反射的狗,只給鈴聲,不用食物強化,多次以後,則鈴聲引起的唾液分泌量將逐漸減少,甚至完全不能引起分泌,出現條件反射的消退。

巴甫洛夫認為,消退是因為原先在皮質中可以產生興奮過程的條件刺激,現在變成了引起抑制過程的刺激,是興奮向抑制的轉化。這種抑制稱為消退抑制。巴甫洛夫指出,消退抑制是大腦皮質產生主動的抑制過程,而不是條件刺激和相應的反應之間的暫時聯繫已經消失或中斷。因為如果將已消退的條件反射放置一個時期不做實驗,它還可以自然恢復;同樣,如果以後重新強化條件刺激,條件反射就會很快恢復,這說明條件反射的消退不是原先已形成的暫時聯繫的消失,而是暫時聯繫受到抑制。消退發生的速度,一般是,條件反射愈鞏固,消退速度就愈慢;條件反射愈不鞏固,就愈容易消退。

在條件反射開始建立時,除條件刺激本身外,那些與該刺激相似的刺激也或多或少具有條件刺激的效應。例如,用500赫的音調與進食相結合來建立食物分泌條件反射。在實驗的初期階段,許多其他音調同樣可以引起唾液分泌條件反射,只不過它們跟500赫的音調差別越大,所引起的條件反射效應就越小。這種現象稱為條件反射泛化。以後,只對條件刺激(500赫的音調)進行強化,而對近似的刺激不給予強化,這樣泛化反應就逐漸消失。動物只對經常受到強化的刺激(500赫的音調)產生食物分泌條件反射,而對其他近似刺激則產生抑制效應。這種現象稱為條件反射的分化。

巴甫洛夫所做工作的重要性是不可估量的。他的研究公布以後不久,一些心理學家,如行為主義學派的創始人華生,開始主張一切行為都以經典性條件反射為基礎。雖然在美國這一極端的看法後來並不普遍,但在俄國以經典性條件反射為基礎的理論在心理學界在相當長的時間內曾占統治地位。無論如何,人們一致認為,相當一部分的行為,用經典性條件反射的觀點可以作出很好的解釋。

5 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -學術貢獻

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巴甫洛夫是俄國生理學家、心理學家、高級神經活動學說的創始人。他一生最突出的貢獻是關於高級神經活動的研究。他是用條件反射方法對動物和人的高級神經活動進行客觀實驗研究的創始人,也是現代唯物主義高級神經活動學說的創立者。他發展了謝切諾夫關於心理活動反射本性的學說,把反射解釋為有機體與外部世界相互作用的要素。他詳細地研究了暫時神經聯繫形成的神經機制和條件反射活動發展與消退的規律性,論述了基本的神經生理過程——興奮和抑制現象的擴散和集中及其相互誘導的規律,提出了神經系統類型的學說和兩種信號系統的概念。他的條件反射理論是後來行為主義發展的奠基石,華生藉此構成行為主義綱領。

6 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -不願作心理學家的心理學家

與其他心理學家不一樣的是,巴甫洛夫並不願意做一名心理學家,相反,作為一名嚴謹的自然科學家。巴甫洛夫十分反對當時的心理學,反對過分強調「心靈」、「意識」等看不見、摸不著的僅憑主觀臆斷推測而得的東西。他甚至威脅說,如果有誰膽敢在他的實驗室里使用心理學術語,他將毫不留情的開槍將他擊斃。然而,這樣一個如此鄙視心理學的人,卻在心理學研究方面作出了重大貢獻——雖然那並不是他的初衷!

巴甫洛夫在心理學界的盛名首先是由於他關於條件反射的研究,而這種研究卻始於他的老本行——消化研究。正是狗的消化研究實驗將他推向了心理學研究領域,雖然在這一過程中他的內心也充滿了激烈的鬥爭,但嚴謹的治學態度終於還是使他冒著被同行責難的威脅,將生理學研究引向了當時並不那麼光彩的心理學領域,而後來,該項研究的成果——條件反射理論又被行為主義學派所吸收,並成為制約行為主義的最根本原則之一。

巴甫洛夫對心理學界的第二大貢獻在於他對高級神經活動類型的劃分,而這同樣始於他對狗的研究。他發現,有些狗對條件反射任務的反應方式和其他狗不一樣,因而他開始對狗進行分類,後來又按同樣的規律將人劃分為4種類型,並和古希臘人提出的人的4種氣質類型對應起來,由此,他又向心理學領域邁進了一步。

到老年的時候,巴甫洛夫對心理學的態度有了鬆動,他認為:「只要心理學是為了探討人的主觀世界,自然就有理由存在下去」,但這並不表明他願意把自己當作一位心理學家。直到彌留之際,他都念念不忘聲稱自己不是心理學家。但儘管如此,鑒於他對心理學領域的重大貢獻,人們還是違背了他的「遺願」,將他歸入了心理學家的行列,並由於他對行為主義學派的重大影響而視其為行為主義學派的先驅。  

7 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -巴甫洛夫很忙

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「巴甫洛夫很忙……」,這話不是別人說的,是巴甫洛夫對別人說的。

「巴甫洛夫很忙……」是巴甫洛夫在生命的最後一刻說的,當時有人敲門,想進來看看他。
  
巴甫洛夫將自己關在屋子裡忙什麼呢?忙著寫遺囑、分財產、交代後事嗎?忙著向萬能的主祈禱嗎?忙著過電影一樣回顧一生中那些精彩的瞬間嗎?忙著哀求醫生不惜一切代價用最好的葯嗎?
  
都不是。在生命的最後一刻,巴甫洛夫一直密切注視著越來越糟糕的身體情況,不斷地向坐在身邊的助手口授生命衰變的感覺,他要為一生至愛的科學事業留下更多的感性材料。對於人們的關心、探望,他只好不近人情地加以拒絕:「巴甫洛夫很忙……巴甫洛夫正在死亡。」來人被拒之門外,只好心情複雜地走了。
  
巴甫洛夫在生與死的較量瀕臨高潮時所表現出來的勤奮、豁達、超然、鎮靜、無私、無畏,令我深深折服。對以切生命有機體來說,生與死時一對矛盾,有生畢有死,有死畢有生。在巴甫洛夫的眼裡,死不是生命的終結,而是生命的升華。一句「巴甫洛夫很忙……巴甫洛夫正在死亡」,不是詩篇,勝似詩篇。
  
與巴甫洛夫相比,在我們周圍,有多少生命力旺盛的人從早到晚同樣很忙啊,一心一意忙著票子、房子、位子、車子等等,視庸俗為潮流,視利己為高尚。這樣的生命像是被白蟻蛀蝕一空的長堤,只能個歷史的長河帶來諸多意想不到的不幸和災難。

8 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -巴甫洛夫與弟弟

巴甫洛夫通過實驗發現了條件反射的原理,這為他贏得了國際聲譽。在他最著名的實驗中,他通過訓練,讓狗聽到鈴鐺的聲音就不由自主地大量分泌唾液。但很少有人知道,他曾經在自己親弟弟身上做過類似的實驗。這次實驗的具體細節剛剛被披露,實驗本身以及它悲劇性的進展進一步激化了人們對在動物或自己親屬身上進行科學實驗倫理問題的爭論,反對進行人體克隆實驗的人們也開始以此作為例證。

1903年春季的一天,巴甫洛夫和父母、弟弟一起參加一次午宴。弟弟尼古拉是一個帽子設計師,但當時正失業在家。兄弟倆感情並不好,弟弟對大名鼎鼎的學者哥哥已經由嫉妒演變成赤裸裸的厭惡。午宴上,巴甫洛夫說起他正在進行的研究,說要在狗身上進行唾液分泌的條件反射實驗。當時,他正覺得弟弟喝紅菜湯的「呼嚕」聲無法忍受,所以惡狠狠地把「狗」說成了「臟狗」。還沒等他說完自己的計劃,媽媽打斷了他。

「你和那些混蛋一起研究還不如找你的弟弟和你一起去,你弟弟最饞嘴了,誰的口水也沒有他多。」

「媽媽,我知道自己該怎麼工作。」巴甫洛夫回答道。

「但是你的決定會讓你失業的弟弟繼續閑在家裡,而把工作機會讓給那些你甚至根本不認識的臟狗!」

面對夾雜不清的母親,巴甫洛夫只好向父親投去求助的目光。但這個可憐的老實人已經和夫人共同度過了太長的歲月,他的臉上是和往常一樣順從的諂媚微笑。「我覺得這主意挺好,你們兄弟倆正好可以多花點時間在一起,在工作中還可以互相幫助。」

 老兩口的好意顯然沒有任何效果,踏入實驗室的大門,兄弟倆就氣呼呼地對視著,助手們都看得出他們之間已經僅剩下憎恨,絲毫沒有一點兄弟的情誼了。尼古拉不想被當作一隻小白鼠,但巴甫洛夫覺得他連一個合格的實驗動物都算不上,連一條狗都不如。

在選一個能讓尼古拉有食慾、流口水的盤子時,他們就吵得不可開交。然後,在討論選什麼食物作為實驗的輔助材料時,他們再一次爭吵起來。尼古拉堅持說除了上好的魚子醬,別的東西不能讓他馬上流口水。巴甫洛夫氣炸了肺,他生氣地說,科學家的研究是為了崇高的理想,不是為了賺錢,他自己都吃不起魚子醬,怎麼能拿這麼貴重的東西喂「狗」。爭吵了幾天,魚子醬飛出了實驗室,取而代之的是烤麵包片。

 實驗開始的頭兩天,巴甫洛夫一次又一次地先搖響鈴鐺,然後給弟弟一盤麵包片。他在實驗日誌中寫道:「我弟弟就像屁股上的膿包一樣讓人討厭,但不可否認的是,他分泌唾液的反射非常好,是個合適的實驗品。」

但在第三天,意外發生了。巴甫洛夫像往常一樣搖動鈴鐺,但卻沒有拿出麵包片。尼古拉的反應並不是止不住地流口水,而是掄圓了胳膊,打得哥哥鼻血長流,把巴甫洛夫打進了醫院。

母親到醫院看望兒子,但絲毫沒有同情的意思。「你在搞什麼狗屁實驗,搖了鈴鐺但不給尼古拉吃的,」她質問道,「你知道你弟弟肚子餓的時候就像個瘋子一樣。」

巴甫洛夫躺在醫院裡,尼古拉可沒閑著。他流連於聖彼得堡的各個酒吧和咖啡屋,隨便逮著一個人,就跟他說「自己」進行的實驗多麼令人驚奇。尼古拉的夸夸其談達到了頂峰,他在接受《聖彼得德堡日報》周末版的採訪時,讓自己完全替代了巴甫洛夫在實驗室里的地位。「他只是我的書記員」,他對記者們吹噓道,「我才是整個實驗的指導者,我在仔細地流口水的時候他就知道在一邊傻呵呵地搖鈴鐺。」在病床上讀到這篇報道,巴甫洛夫再也忍受不住了,他不顧還打著石膏的鼻子,重新回到了實驗室。

 這次,巴甫洛夫找了一隻公牧羊犬代替自己的弟弟。實驗者和實驗品終於不用再說話,兄弟倆也再沒有說過話,只有一次巴甫洛夫收到一封辱罵自己的電報,他覺得這是弟弟發的。

在獲得諾貝爾獎的致謝辭中,他感謝了上帝、他的助手們,還有那隻牧羊犬,但沒有提及尼古拉。

尼古拉折騰了一陣后,漸漸在人們的視野里消失了。他後來進入聖彼得堡的橡皮廠當會計。那些曾經聽說過他輝煌的過去、並一直到他平庸的晚年還認識他的人,都承認在他身上絲毫找不到曾經扮演過科學史上如此重要角色的印記,當然,在電話鈴聲響起的時候除外。

9 巴甫洛夫·伊凡·彼德羅維奇 -名言

決不要陷於驕傲。因為一驕傲,你就會拒絕別人的忠告和友誼的幫助;因為一驕傲,你就會在應該同意的場合固執起來;因為一驕傲,你就會喪失客觀方面的準繩。 

要學會做科學的苦工。其次,要謙虛。第三要有熱情。記住,科學需要人的全部生命。

爭論是思想的最好觸媒。

無論什麼時候也不要以為自己已經知道了一切,不管人家對你評價多麼高,你總要有勇氣地對自己說:「我是個毫無所知的人」。

科學沒有國界,科學家卻有國界。

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