宋应星的呼吸实验

郭正谊

　　空气中的氧是呼吸作用所必需的。现在一般认为早期进行呼吸实验的是英国医生梅猷（J　Mayow，1641－1679年）做的。他在1669年发表的一本书中指出：小鼠放在密闭的瓶中会死去；如果在里面再放一支点燃的蜡烛，小鼠死得更快。他说：“事情看来很清楚，动物把空气中某些生命必需的质点用尽了……。空气中含有生命所绝对必需的某种成分。”及至1774年，英国化学家普利斯特里（J　Prrestley，1733－1804年）发现氧气以后，也作过小鼠实验，证明维持生命的气体正是这种新发现的氧气（普利斯特里当时认为是“脱燃素空气”）。

　　实际上，我国明代的著名科学技术家宋应星（1587－？）早在梅猷和普利斯特里以前，就做过这种实验。

　　宋应星不仅做了空气中的、而且做了溶解在水中的空气的呼吸实验，并且做了科学的解释。这些工作与欧洲同类工作相比，至少要早几十年。

　　江西省图书馆藏宋应星佚著《论气》（成书于崇桢丁丑年（1637年）），在“水尘”一章中记载着：

　　“人一息不食气则不生，鱼一息不食水则死。”

　　“人当不语之时，食气从鼾鼻入，而亦从鼻出；鱼当倦游之候，食水从鳃入，而亦从鳃出。及其食物也，口即为政，而鼻鳃呼吸未尝间断也。鱼育于水，必借透尘中之气而后生。水一息不通尘，谓之水死，而鱼随之。试函水一匮，四隙弥之，经数刻之久，而起视其鱼，鱼死矣！人育于气，必旁通运旋之气而后不死。气一息不四通，谓之气死，而大命尽焉。试兀坐十笏阁中，周匝封糊，历三饭之久，而视其人，人死矣！是帮三日绝粗粝之粮，淹然延命；十刻违正浩之养，溘乐捐躯。”　

　　在这段精辟的论述中，宋应星通过细密的观察和实验后，实际上指出：不仅人需要呼吸新鲜的空气，而且鱼在水中也要用鳃呼吸溶在水中的气。文中“水”和“尘”是指水中和陆上。宋应星说：“鱼生于水，人生于尘。”“大凡尘埃之中皆气所冲也。”宋应星已经认识到空气中有一种能维持生命的气，他把消耗掉这种能维持生命的气以后的空气叫做“气死”。100多年以后，英国人卢瑟福（D　Rutherford，1749－1819年）在1772年把老鼠放在密闭容气中闷死；再研究剩余气体的性质，发现它不能助燃，而名之为“毒气”或“浊气”。后来卢瑟福被认为是氮气的最早发现者。他所说的“浊气”与宋应星的“气死”的概念是一致的。

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