身體調(diào)節(jié)（1865年）

克勞德·貝爾納（1813～1878年）

在《實驗醫(yī)學(xué)研究導(dǎo)論》一書中，法國心理學(xué)家克勞德·貝爾納對自己的理論進行了總結(jié)。書中所有的原理都是根據(jù)他在19世紀40 年代至50 年代廣泛的心理學(xué)實驗基礎(chǔ)上得出的。作為一名勇敢的活體解剖者，貝爾納研究了分泌液和胰腺的消化功能及肝臟借助于糖源合成葡萄糖的功能（此前，人們一直以為動物只能分解脂肪、糖、蛋白質(zhì)），還深入地研究了在神經(jīng)控制血管、紅血細胞攜帶氧及一氧化碳的抑制作用、等領(lǐng)域。

基于上述研究，克勞德·貝爾納提出，身體為自身的活細胞創(chuàng)造一個穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，復(fù)雜的生理機制控制血液和組織在遇到外部變化時能保持穩(wěn)定；身體內(nèi)有足夠的水、合適的溫度、氧的供應(yīng)、壓力及化合物。

1902 年，哈佛大學(xué)生理學(xué)家瓦爾特·坎儂借用“體內(nèi)環(huán)境恒定”一詞描述這些平衡機能。他對第一次世界大戰(zhàn)中受到驚嚇后的士兵的研究表明，人類能在極端情況下保持平衡。如排出液體保持血壓，就是外科手術(shù)和急診的重要依據(jù)。

酶化作用（1894年）

埃米爾·赫曼·費歇爾（1852～1919年）

我們都知道，酶是提高化學(xué)反應(yīng)的自然催化劑。比如，釀酒業(yè)中通過酶化作用產(chǎn)生的酵母，可將糖轉(zhuǎn)化為普通食用酒精和二氧化碳。但是，多年前，沒有人清楚這些催化劑的構(gòu)成成分及其作用方式。

19 世紀末，德國著名的有機化學(xué)家埃米爾·赫曼·費歇爾盡管對釀酒業(yè)沒有什么特別的興趣，卻在從事所有有機化學(xué)家都非常關(guān)心的一項歷史悠久的研究：證明特定化合物的結(jié)構(gòu)。費歇爾花了10年時間分析糖及其相關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)糖基由6 個碳原子、12個氫原子、6 個氧原子構(gòu)成，具有16 種不同的結(jié)構(gòu)形式。在研究過程中，費歇爾通過幾種不同的酶轉(zhuǎn)化成具有不同特性的糖和食用酒精。1894 年他將這種現(xiàn)象稱為“鎖和鑰匙機制”，而且指出酶的特殊結(jié)構(gòu)有助于識別同族化合物并排斥異類。這從另一個側(cè)面說明，所有化學(xué)細胞內(nèi)都含有大量的完全勝任催化作用的酶。

除了這一偶然的發(fā)現(xiàn)之外，費歇爾還因為對化學(xué)做出的巨大貢獻于1902 年榮獲諾貝爾化學(xué)獎。由于多年來一直同有毒化學(xué)物質(zhì)打交道，他的身體狀況不佳，再加上對于他認為是德國的荒唐行為的第一次世界大戰(zhàn)的憂慮，他在郁郁寡歡中結(jié)束了自己的生命。

檸檬酸循環(huán)（1937年）

漢斯·阿道夫·克雷布斯（1900～1981年）

18世紀后期，安東尼·拉瓦錫對動物在“呼吸”過程中產(chǎn)生的二氧化碳和水進行了令人信服的分析。19 世紀德國化學(xué)家尤斯圖斯·馮·李比希測算了脂肪、糖和碳水化合物的攝入量以及水、二氧化碳和尿素的排出量，堅信植物可以合成有機分子，而動物僅僅是將它們分解掉。然而，科學(xué)家們后來認識到動物也可以合成復(fù)雜的分子，有機體所進行的活動遠不僅僅是攝入和排出。關(guān)于“中間代謝”的爭論困擾著19 世紀晚期的許多生化學(xué)家，其中就包括克雷布斯的老師奧托·瓦爾堡。瓦爾堡利用壓力計，來收集不同條件下和不同化學(xué)物質(zhì)作用下組織切片所釋放的少量廢物。

克雷布斯利用瓦爾堡的壓力計對許多代謝途徑都進行了研究。他第一個描繪了“鳥氨酸”循環(huán)，發(fā)現(xiàn)排泄廢物尿素的產(chǎn)生過程就包含這種循環(huán)。后來，他的注意力轉(zhuǎn)向了碳水化合物的新陳代謝。從20 世紀30 年代后期開始，一系列精心設(shè)計的實驗揭示了檸檬酸及其分解所起的重要作用。更加深入的研究證明這是動物新陳代謝產(chǎn)生復(fù)雜分子的一個普遍的代謝途徑。

一氧化氮（1990年）

羅伯特·芬奇戈特（1916～），路易斯·伊格納羅（1941～）

1870 年，硝化甘油炸藥首次應(yīng)用于心絞痛的治療，這種炸藥甚至開給其發(fā)明者阿爾弗雷德·諾貝爾，治療他的心臟病。直到1977 年美國藥理學(xué)家費里德·穆拉德才發(fā)現(xiàn)硝化甘油釋放出一氧化氮氣體，致使冠狀動脈增大或“膨脹”，因此增加了心臟的供血量，減輕了心絞痛。一氧化氮是單分子，由一個氮原子和一個氧原子構(gòu)成。人們通常認為一氧化氮是污染物，存在于香煙的煙霧中和汽車的廢氣中。

1980 年，在紐約工作的美國藥理學(xué)家羅伯特·芬奇戈特發(fā)現(xiàn)體內(nèi)有一種像一氧化氮一樣也能引起血管膨脹的未知信號分子。他稱之為“內(nèi)皮松弛因子”。1986年，路易斯·伊格納羅發(fā)現(xiàn)這一松弛因子與一氧化氮是一回事。這是首次證明一種氣體在體內(nèi)做信號分子。

患心臟病后，內(nèi)皮產(chǎn)生一氧化氮的能力降低，這就是硝化甘油具有治療作用的原因——它提供缺少的一氧化氮。

至1990 年，已經(jīng)證明一氧化氮在體內(nèi)具有許多不同作用。它是大腦中的神經(jīng)傳遞素，調(diào)節(jié)血壓與血液凝結(jié)，控制通向不同器官的血流量。研究者們現(xiàn)在正以一氧化氮為基礎(chǔ)開發(fā)一系列新藥，治療心臟病和許多其他疾病。