本文目录一览:
- 1、如何做人体骨架模型?
- 2、我的身体教案
- 3、近代解剖学如何创立的?
- 4、研究人体肢体再生的关键是什么?
- 5、维萨里如何创立近代解剖学?
如何做人体骨架模型?
本文提供一种将骨架动作矢量映射到人体骨架模型的一种方法,通过输入各个骨骼的当前方向,反馈给骨架模型,这样就实现了动画的效果。实验开发工具是VC6.0在OpenGL平台上开发完成。
阅读对象:
假定读者已经熟悉OpenGL编程,就算不熟悉,只要了解基本的旋转,平移,堆栈操作就好。
假定读者已经了解基本的c++编程,其中需要了解递归的算法,递归的方法请参考一下数据结构吧。
制作过程:
第一步,3D模型准备
这一步骤的目的是提供分解的骨骼模型,它需要导出多个组成身体结构的文件,模型可以不用自己制作,只要到网上找找吧,应该很多,最好是是人体模型,如果用动物的模型也可以,不过需要自己定义映射骨架了,比如图中的骷髅模型是我从人体动画软件poser 5.0找到的。然后使用3d max 将身体的各个部位导出为3ds文件,这个步骤很简单,也不需要有什么3d max的基础。这里有一个小的技巧就是可以选中多个部分作为一个3ds模型导出,比如我需要将左右肩胛骨与脊椎骨肋骨作为同一个部分导出,这样可以将它命名为身体躯干(body)。这样我们就准备了各个3ds文件了,分别是:
身体躯干 BODY.3DS
头部 HEAD.3DS
左臂 LSHOULDER.3DS
右臂 RSHOULDER.3DS
左小臂 LELBOW.3DS
右小臂 RELBOW.3DS
左大腿 LTHIGH.3DS
右大腿 RTHIGH.3DS
左小腿 LFEET.3DS
右小腿 RFEET.3DS
这样这些组成部分就可以灵活的拼接出一个人体来了。
第二步,定义相关的核心数据结构
为了得到运动的各个身体部分数据信息,我们需要存储一些运动信息,主要有:
骨骼ID
骨骼关节的当前位置;r_x,r_y,r_z
骨骼之间的关系,例如手臂是躯干的延伸,而左小臂是左臂的延伸;PID,CID
我们可以通过下图来了解骨骼之间的结构关系
存放3ds文件位置;file_name_3ds
3ds模型的初始化方向;这个是比较抽象一点的概念,它是指从父节点指向子节点的方向,例如左小臂的初始位置是平放向下,那么对应的矢量就是 (-0.2,-1,0)
以下是数据结构部分:
class bone
{
public:
int y;
int x;
int r_z; //现实世界z坐标
int r_y;
int r_x;
int rotated_X; //旋转后的坐标
int rotated_Y;
int is_marked; //是否已经标记
int PID; //父节点
int CID; //子节点,目前针对轴关节和膝盖有效
float start_arc_x,end_arc_x; //相对父节点的x 左右方向转动角度限制
float start_arc_y,end_arc_y; //相对父节点的y 上下方向转动角度限制
float start_arc_z,end_arc_z; //相对父节点的z 前后方向转动角度限制
double LengthRatio;
char name[80]; //名称
char file_name_3ds[180]; //3ds文件名称
int ID;
bone(int ID,char *name,int PID);
virtual ~bone();
float bone_init_x,bone_init_y,bone_init_z; //初始化骨骼的矢量方向,3d max 模型
};
第三步,初始化骨架结构
在定义了bone的结构以后,我们定义一个skeleton类来在第一次初始化时加载这些结构,
obone = bone (2,"head",1); //定义一个bone
strcpy(obone.file_name_3ds,"head.3DS"); //设置它的3ds文件名
obone.bone_init_x = 0; //初始化骨骼的矢量方向
obone.bone_init_y = 1;
obone.bone_init_z = 0;
bonevec.push_back (obone); //放入vector结构,这里用到了STL编程技术中的vector
以下是实现的部分代码:
skelecton::skelecton()
{
float fy = 0.56f ;
float ftx = 0.19f;
float ffx = 0.08f;
bone obone = bone (1,"neck",0);
bonevec.push_back (obone);
obone = bone (2,"head",1);
strcpy(obone.file_name_3ds,"head.3DS");
obone.bone_init_x = 0;
obone.bone_init_y = 1;
obone.bone_init_z = 0;
bonevec.push_back (obone);
obone = bone (3,"rShoulder",1);
bonevec.push_back (obone);
obone = bone (4,"lShoulder",1);
bonevec.push_back (obone);
obone = bone (5,"rElbow",3);
strcpy(obone.file_name_3ds,"rShoulder.3DS");
obone.bone_init_x = fy;
obone.bone_init_y = -1;
obone.bone_init_z = 0;
obone.CID = 7;
bonevec.push_back (obone);
obone = bone (6,"lElbow",4);
strcpy(obone.file_name_3ds,"lShoulder.3DS");
obone.bone_init_x = -fy;
obone.bone_init_y = -1;
obone.bone_init_z = 0;
obone.CID = 8;
bonevec.push_back (obone);
//.............太长只给出部分的代码..........................
}
第四步,学习3ds公共的类CLoad3DS,可以用来载入显示模型
这个类是公用一个类,详细的类CLoad3DS的接口信息可以到一个open source项目里参考。
实际上在使用这个类时候,我做了一些修改,加了得到最大顶点的方法。这个在第五步会说明。
我们定义一个OpenGL的类来做模型控制类,负责载入模型,
CLoad3DS* m_3ds;
int OpenGL::Load3DS(int ID, char *filename)
{
if(m_3ds!=NULL) m_3ds-Init(filename,ID);
return 0;
}
然后在显示时候调用
int OpenGL::show3ds(int ID)
{
m_3ds-show3ds(ID,0,0,0,2);
return 0;
}
第五步,使用递归方法分层次载入模型
这里是重点的内容了,让我们思考一些问题,实现骨骼会随着输入的方向而改变方向,需要做那些事情呢?
首先针对一块骨骼来考虑:
第一,我们需要让骨骼绕着它的节点旋转到输入的方向上
第二,我们需要知道骨骼目前节点的位置,才能旋转。可是我们知道骨骼会跟着它的父骨骼转动的,例如左小臂会跟着左臂转动,当身体转动时左臂也会跟着身体转动的,这里看起来像是有一个父子连动的关系,所以当前节点的位置会与它的父骨骼有关,父骨骼转动的角度,子骨骼也必须转动,所以这里自然想到了递归模型了,至于如何存储这些转动过程呢,还好openGL提供了glPushMatrix();glPopMatrix();那么所有的子骨骼必须包含在父骨骼的glPushMatrix();glPopMatrix();好了,这个变成
//递归实现3d现实
int skelecton::Render_skeleton_3D(int ID)
{
glPushMatrix(); //开始记录堆栈
joint_point = pgl-get_joint_point(ID); //找到节点位置
glTranslatef(joint_point.x,joint_point.y,joint_point.z); //坐标移到节点位置
pgl-rotate_bone (vt1,vt2,vto); //旋转骨骼到指定的方向
glTranslatef(-joint_point.x,-joint_point.y,-joint_point.z);//坐标移回来
pgl-show3ds(ID); //显示模型
//遍历子节点
for (theIterator = bonevec.begin(); theIterator != bonevec.end(); theIterator++)
{
pbone = theIterator;
if((pbone-PID == ID) )
{
Render_skeleton_3D(pbone-ID); //递归调用
}
}
glPopMatrix(); //退出记录堆栈
}
剩下需要解决的问题就是如何找到节点位置。
寻找节点位置,我们看到上面代码 get_joint_point(ID)就是找到节点了,其实如果不追求高的准确度,我们可以假设每个模型的最高的点即为骨骼的节点,当然这个假设前提是人体模型是正面站立的,手臂自然垂下,这样可以近似认为每个模型的最高的点即为骨骼的节点,这样函数就很简单了,这个方法是修改了Cload3ds类的方法,如下:
Vector3f CLoad3DS::get_joint_point(int j0)
{
CVector3 LastPoint;
Vector3f vect;
LastPoint.y = -1000 ;
if(j0==2) LastPoint.y = 1000 ;//头部节点朝下
// 遍历模型中所有的对象
for(int l = 0; l g_3DModel[j0].numOfObjects; l++)
{
if(g_3DModel[j0].pObject.size() = 0) break;// 如果对象的大小小于0,则退出
t3DObject *pObject = g_3DModel[j0].pObject[l];// 获得当前显示的对象
for(int j = 0; j pObject-numOfFaces; j++) // 遍历所有的面
{
for(int tex = 0; tex 3; tex++) // 遍历三角形的所有点
{
int index = pObject-pFaces[j].vertIndex[tex]; // 获得面对每个点的索引
if(j0==2)
{
if(pObject-pVerts[index].y LastPoint.y )
LastPoint = pObject-pVerts[index];
}
else
{
if(pObject-pVerts[index].y LastPoint.y )
LastPoint = pObject-pVerts[index];
}
}
}
}
vect.x = LastPoint.x ;
vect.y = LastPoint.y ;
vect.z = LastPoint.z ;
return vect;
}
比较特殊的是头部节点是通过脖子连接的,所以它是取最低的点。
现在解决最后的问题了,如何旋转了,具体来讲就是骨骼从原来自然的状态旋转到目前的方向,例如手臂从自然垂下变成抬起,垂下和抬起两个状态的矢量是不同的方向的,如何旋转呢? 这里就要用到了空间几何里的点积和叉积的概念了,简单来讲就是利用点积来求矢量夹角余弦,利用叉积来求两个矢量的法向量,如果你忘记了这些概念,可以回去参考一下高等数学书,这个连接也提供了一些资料,可以帮助理解
然后呢,我们知道了两个矢量的夹角与它们的法向量,下面的事情就变得简单了,我们让骨骼原来的矢量以法向量为旋转轴,旋转一定角度,这个角度就是两个矢量的夹角,这样问题就解决了,所以这里的代码如下:
int OpenGL::rotate_bone(Vector3f vVector1, Vector3f vVector2, Vector3f vVectorOrgin)
{
Vector3f vt1 = Vector3f(vVector1.x,vVector1.y,vVector1.z);
Vector3f vt2 = Vector3f(vVector2.x,vVector2.y,vVector2.z);
Vector3f vt4 = vt2-vt1;
double arc12 = AngleBetweenVectors(vVectorOrgin,vt4);
double rarc12 = 180*arc12/pi;
float len= Distance(vt1,vt2);
Vector3f vt3 = Cross(vVectorOrgin,vt4);
glRotatef ((float)rarc12,vt3.x,vt3.y,vt3.z);
return 0;
}
我的身体教案
作为一位无私奉献的人民教师,时常需要用到教案,教案有助于学生理解并掌握系统的知识。教案应该怎么写才好呢?下面是我帮大家整理的我的身体教案7篇,仅供参考,欢迎大家阅读。
我的身体教案 篇1
活动目标:
1、在反复感受歌曲的基础上,理解歌词内容,初步学会唱这首歌曲。
2、乐意参加音乐活动,并体验到音乐活动过程中的乐趣。
重点:乐意参加音乐活动,并体验到音乐活动过程中的乐趣。
难点:在反复感受歌曲的基础上,理解歌词内容,初步学会唱这首歌曲。
材料准备:玩具猫两个、录音机、磁带设计思路:
在《小宝宝》的主题进行过程中,我发现幼儿对自己身体的各个部位有着浓厚的兴趣。在做游戏时百玩不厌,因此我设计了本次活动,在本活动中涉及到了语言、认知、数数等各个领域的知识,通过动手、动脑、动口促进幼儿全面发展。
活动流程:
一、复习1、复习歌曲《大猫和小猫》
出示玩具猫,它们是谁?长得一样吗?(一个大,一个小)它们最喜欢唱歌了,我们一起唱。(集体唱〈大猫和小猫〉)老师师指导个别幼儿注意控制音量。
2、练节奏(1)师以大猫小猫的口吻说,你们唱得真好听,不过小手本领大不大呀?会干什么?(幼儿自由回答)(2)我们的小手还会做游戏了,拍拍手,拍拍我的oo(幼儿自由练习)(3)以开火车的形式做游戏"拍拍手",师指导个别有困难幼儿,鼓励其他幼儿帮忙。
二、新授1、师以大猫的口吻说,我会把小朋友拍的这些部位唱出来。(放录音,师边唱边做动作)小猫说我也会唱这首歌。(放录音第二遍)2、幼儿回忆歌词:它们刚刚唱了什么?(幼儿回答师唱)帮助幼儿理解歌词,如我的腰在哪里?一起来弯弯腰;有几个手指头?一起来数数等。
3、这首歌真好听,想不想再听一遍?(师清唱,幼儿轻轻跟唱)4、师幼一起唱,边做动作,提醒个别幼儿轻声唱。
三、音游《拉个圆圈走走》
师:我们用小手和小朋友拉个圆圈做游戏。
1、全体幼儿拉成一个大圆做游戏。
2、幼儿自由选择好朋友拉成多个小圆做游戏。
我的身体教案 篇2
活动目标:
1、能听指令做出相应的动作。
2、有兴趣关注自己的四肢
活动准备:
围成一个圆,尽量腾出空间让幼儿伸展四肢
活动过程:
一、引起兴趣:动动我的身体
——我们的身体很神奇的,你看有好多地方都能动一动的。
1、 伸出手臂
——这是什么? 我们一共有几只手臂呀?
——让我们一起来动一动,伸伸臂,前面伸伸,后面伸伸,上面伸伸……抱个大气球
(同时念“伸伸臂、伸伸臂”)
2、还有哪些地方可以动一动的?
拍拍腿、踢踢腿、跳一跳。
3、弯弯腰,转一圈
二、游戏《木头人》,进一步感知身体的动作
1、说明游戏规则
音乐停止随意做一个动作,变成木头人
2、教师示范
3、游戏开始
“请问,你变的是什么?”
三、讨论、总结
我们的身体能变成什么?
我的身体教案 篇3
设计说明:
通过活动让孩子感受到,我们的身体还能发出很多好听的声音。让幼儿用自己的身体唱出歌来,开发孩子的想象力,让孩子的身体动起来。
教养目标:
1、尝试用自己的身体来发出声音,体验"身体唱歌"的乐趣。
2、能按简单的节奏发出声音。
活动重点:
发现自己身体能够制造声音,体验"身体唱歌"的乐趣。
活动难点:
引导幼儿在自己身上寻找声音。
活动准备:
1、知识经验准备:幼儿玩过"找部位"的游戏。
2、活动材料准备:节奏谱一张,一段节奏感强的音乐。
课时安排:一课时
活动过程:
(一)找部位游戏"找部位"。借助游戏中的.动作,引导幼儿进一步加深对身体各部分的认识。
师:今天,老师要和小朋友玩一个《找部位》游戏,小朋友想不想玩?我们唱到身体的哪个部位时,就赶紧用小手把它指出来,老师看看谁最聪明!
(二)寻找身上的声音听到什么声音了?老师拍手可以发出声音来,你们拍拍自己的小手,能发出声音吗?
家长和孩子跟着教师,模仿一些滑稽的声音,如嘴唇开合发出的声音,捏住鼻子发出的声音,左右脚交替的声音,用嘴发"p"的声音等。
原来我们的身体能够发出这么多有趣的声音。
(三)我的身体会唱歌。
轻轻播孩子用自己喜欢的方法让身体唱歌。
活动反思:
从活动的内容上看:幼儿尝试用自己的身体发出声音,感受这个活动的乐趣。幼儿在活动中,也能大胆想象,尝试运用各种方法来让自己的身体发出声音,体验到用身体发出声音的乐趣。
从活动的改变上看:我让孩子以一定的节奏XXXX|XX|X—|来发出声音。幼儿在尝试熟练了之后,对有节奏地发出声音的兴趣很大,这对于幼儿的节奏感,也起到促进的作用。
在听音乐发出声音这个环节中,幼儿能够根据听到音乐发出声音,并且也会有节奏地根据音乐的快慢来发出声音,可见,上一环节的节奏,也让幼儿在这个环节中,用身体根据音乐来发出声音,更加有方向性,给他们一种节奏的习惯。
我的身体教案 篇4
活动目标:
1、初步认识身体的主要部位,知道头、手、脚的主要作用。
2、能愉快地参加活动,并迅速指出身体的相应部位。
3、对自己的身体产生兴趣。
4、帮助幼儿了解身体结构,对以后的成长会具有一定的帮助。
5、初步了解健康的小常识。
活动准备:
幼儿用书、教学挂图
活动过程:
一、教师出示教学挂图,引导幼儿认识身体的各个部位及其作用。
1、教师:今天袁老师给小朋友带来了一张挂图,小朋友一起来看看,图上有什么。(娃娃)
2、小朋友能把娃娃身体的各个部位找出来吗?
(指头)这是娃娃的什么?小朋友的头在哪里?
请小朋友摸摸自己的头。我们的头有什么作用呢?(请幼儿自由地说一说)
3、(指手)这是娃娃的什么?小朋友的手在哪里?请小朋友伸出自己的小手。我们的手有什么作用呢?
4、(指脚)这是娃娃的什么?小朋友的脚在哪里?请小朋友跺跺自己的小脚。我们的小脚有什么作用呢?
5、教师小结:我们的头可以思考问题;小手会拿画笔画画、拿勺子吃饭、拿杯子、搬椅子;小脚也很有用,会走路、跑步、踢球。
二、游戏“我说你指”。
1、教师:小朋友们对自己的身体都很了解了,现在我们来玩“我说你做”的游戏。我说到身体哪个部位,你们就迅速指出自己身体上的这个部位。
2、教师先慢后快地说出身体部位,请幼儿指认。
3、教师小结游戏情况
三、活动延伸。
可在课外游戏中组织两人一组玩“我说你指”的游戏,让幼儿进一步了解自己的身体。
活动反思:
通过集体活动和区域活动的探索学习,孩子们对身体产生了更浓厚的兴趣,了解了身体上不同部分的不同本领,更懂得了保护自己的身体。通过运动和生活保健,孩子们的活动时 更灵活,更协调,身体素质也有所提高。
我的身体教案 篇5
活动目标:1、使幼儿通过想象、创编出多种用身体唱歌的方式。
2、尝试用自己的身体发出声音,体验用身体唱歌的乐趣。
3、培养幼儿的节奏感及对音乐的感受力。活动准备:一段优美的音乐、一段欢快的音乐、电脑、数码摄像机、手、脚、嘴、舌头、拍屁屁、排腿、拍肩的图片,节奏谱、小蜻蜓音乐、《你好歌》。
活动过程:
(一)开始部分
1、请幼儿随欢快的音乐入场。
2、请幼儿有节奏的回答老师的提问,并且和老师一起有节奏的拍手或者拍身体的其它部位互相问好,同时伙伴之间互相问候唱《你好歌》。
(二)基本部分
1、请幼儿说一说刚才问好的时候,我们都用身体的哪些部位来唱歌了,请幼儿边说,教师边用图片表示出来,同时请幼儿来实际操作(演示用这些部位来唱歌例如捏鼻子发出声音,叩牙齿发出声音,弹舌头发出声音,伙伴之间拍手或者拍肩等),感受用身体的这些部位来唱歌。
2、教师出示一段节奏谱,请幼儿说出想用身体的哪个部位唱出来,并且用图片标记记录下来,接着请幼儿来表演(可以用一种方式、也可以用多种方式、或者大家一起商量、讨论出最好听的唱歌方法一起来表演)。
3、教师播放一段节奏欢快的音乐,请幼儿按照自己喜欢方式用身体的各个部位“来唱歌”。
4、再次播放这段音乐,请幼儿换一种方式用身体来“唱歌”表演,教师用数码摄像机录下幼儿的表演。
5、请幼儿通过电脑欣赏自己刚才的表演。
(三)结束部分
1、请幼儿说一说今天的收获。
2、请幼儿随《小蜻蜓》音乐做动作走出教室,到外面去寻
找更多更美妙的声音。
我的身体教案 篇6
活动目标:
1、了解身体的各个部位及其名称。
2、学认汉字“头”、“手”、“脚”、“身体”,并能读准音。
3、对汉字产生兴趣,有主动认字的欲望。
4、在活动中,引导幼儿仔细观察身体。
5、培养幼儿的观察力和动手操作能力。
活动准备:
1、绘制的娃娃图一幅,按头、手、脚、身体各部分剪开并封塑好。
2、塑封好的“头”“脚”“身体”“手”的字卡人手一套。
3、绘制的小娃娃图人手一个(娃娃图性别不同、形态不同)。
活动过程:
一、拼娃娃图,感知身体各个部位,了解其名称。
1、今天,有个小客人来和我们玩游戏,他在哪儿呢?
(引导幼儿边观察老师拼娃娃图,边说说各部位的名称。)
看,这是他的……(出示拼图:头),这是他的……(出示拼图:身体),在头的下面;这是他的……(出示拼图:手),在身体的两边;这是他的……(出示拼图:脚),在身体的最下面。
2、哇!原来是个漂亮的宝宝,我们给他起个名字吧,相互问好。
二、通过变魔术游戏,复习巩固汉字。
1、**真高兴,他说:我还会变字宝宝呢,变变变,咦?这是……(……出来了),逐一复习已授汉字。
2、小朋友真能干,认得这么多字宝宝了。
三、创设情景,出示相应字卡,引导幼儿认读:头、身体、手、脚。
1、指导语:听,谁在敲门?我们一起来问问,你是谁?
我是字宝宝。(出示字卡,引起兴趣)
2、引导幼儿进行字卡与身体各部位的配对游戏。
指导语:这么多字宝宝来干什么呀?
“我们来找朋友的,谁愿意来帮帮我们。”
3、集体认读汉字“头”“身体”“手”“脚”
我是“头”,你看我的头上还有头发在飘呢,谁是我的朋友?(将字卡贴在娃娃头上)
我是“身体”,我很结实,谁是我的朋友?
我是“手”,我能拿好多东西,谁是我的朋友?
我是“脚”,我走路可快了,谁是我的朋友?
(引导幼儿将字卡贴在相应部位)
4、游戏“看汉字做动作”,帮助幼儿从借助图认字向独立认字过度。
(1)帮字宝宝找到了朋友,高兴不高兴?我们来做个游戏吧。
老师出示“头”(图上的字),你们点点头;
老师出示“脚”,你们跺跺脚,老师出示“手”,你们拍拍手;
老师出示“身体”,你们扭扭身体。
(2)现在我们请字宝宝下来和我们玩。(取下图上的字玩游戏,巩固幼儿对汉字的认识)
四、集体动手操作游戏,进一步巩固认读。
**还带来好多朋友,也想和字宝宝做好朋友,想一想应该把字宝宝贴在他们的什么地方。
(幼儿拿字卡,看一看,说一说,在操作卡中娃娃的相应部位贴一贴。)
小百科:身体是指人或动物的整个生理组织,有时特指躯干和四肢。人或动物各生理组织构成的整体;健康状况。
我的身体教案 篇7
活动目标:
1.通过观察,初步认识人体的外形结构和功能。
2.激发小朋友探索人体的兴趣,培养自我保护能力。
重点:
认识人体的外形特征。
难点:
了解人体各部分的功能。
活动准备:
人体画像一幅,男、女两名(高矮、胖瘦不同)。
活动过程:
1.出示挂图,观察画像.启发小朋友说出身体的各部分及功能。
(1)仔细观察身体上有什么?(头、五官、四肢等。)
(2)了解身体各部分功能(手指能玩玩具、眼能看书、脚能走路等)。
2.比较不同。
请出两名小朋友(男女、胖瘦、高矮不同),让小朋友观察说出他们的不同之处。
3.玩游戏“××”真棒。
例:教师问:“能听声音的”,小朋友立即回答出“耳朵”,其他小朋友一起说“××,真棒”,依次来巩固小朋友对身体各部分功能的认识。
4.讨论:怎样保护自己的身体?(让小朋友知道人身上每一部分都很重要,都有用处,要好好地保护它们,想出保护身体的办法。)
活动延伸:
回家观察爸爸、妈妈的身体,知道小朋友会不断长大,因此,要保护好自己的身体。
评量:
能准确地说出身体的各部分及功能,并有保护意识。
分析:
本活动采用了观察挂图和游戏的形式,引导小朋友由浅入深地了解了人身体的奥秘,顺利地完成了活动目标要求。
近代解剖学如何创立的?
对人体结构的透彻了解是认识人体的前提,了解人体结构的学科是解剖学。古代人类在捕杀动物和战争杀戮中,开始对人体的结构有了简单的、极不完善的认识。由于宗教的原因,人们在很长时期内被禁止进行人体解剖,所以在16世纪以前,人体解剖学的知识还很贫乏。那时,古罗马医生盖仑(C.Galen,约129~200)关于人体生理结构的学说得到教会的认可。大约1 500年以前,欧洲医生对于人体结构知识的认识并不是人体本身,而是依据盖仑的著作。由于古罗马的习俗禁止解剖人体,当时盖仑只得用猴子和猪做解剖对象,他从未解剖过一具人的尸体。盖仑通过类比和推测来描述人体结构,其中难免有许多错误。可悲的是许多医生和解剖学家因循盖仑的学说,甚至热情地接受他著作中的缺陷。
了解人体结构只有通过亲自动手解剖人体。在16世纪终于有一个人大胆地这样做了,这个人就是维萨里(1514~1564)。维萨里于1514年出生在比利时的一个医生世家,他的父亲是查理五世皇帝的药剂师。维萨里在青少年时就解剖了老鼠、猫、狗等动物,对解剖学很感兴趣。1533年,维萨里进入巴黎大学医学院学习。当时医学院里盛行着教条主义,一切知识都只从学术权威的著作中寻找,不用动手实验。在解剖学的课堂上,教授们只重复盖仑的观点,有时候让屠夫或理发师做解剖动物的演示,自己则从不屑于动手。维萨里对这种学风十分不满,他提出:“我要从人体本身的解剖来阐明人体的构造。”他不顾教会的禁令,冒着生命危险,自己偷着进行人体解剖。在深夜他经常到城外无主墓地或绞刑架下去偷取尸体。下面是他在1536年记录的越轨行为之一:“我独自在深夜身处那么多尸体中费力地爬上木桩(绞刑架),毫不犹豫地把我那么想得到的东西拉了下来。我把这些骨头拉下来后,就把它们运到距离较远的地方藏匿起来。等到第二天,我才能一点一点地从另一个城门将其运回家中。”在这些艰苦和冒险的工作中,维萨里掌握了丰富的人体解剖学知识,也发现了盖仑学说中的许多错误。
维萨里离开巴黎回国后,继续解剖尸体和进行解剖学的研究。后来,听说宗教裁判所对他的活动很注意,他便来到了比较开放和自由的意大利,进入帕多瓦大学医学院深造。维萨里从帕多瓦大学毕业并取得医学博士学位。帕多瓦大学了解到维萨里在解剖学方面有独到的见解,破例聘请他为解剖学教授。维萨里在帕多瓦大学任教时,他打破了解剖学教授只动口不动手的教学常规,亲自为学生示范解剖过程,向学生展示人体的每一个部分,每一个器官,他的讲课十分受欢迎。为了改进解剖技术,维萨里制造了许多新工具。其中有些是他亲自设计的,有些则是他向工匠们请教学来的。在1540年,维萨里拼好了一副猿的骨骼和一副人的骨骼,进行了一次讲演。单就骨骼系统,他就可以纠正盖仑的多处错误。例如,盖仑认为人的股骨像狗的股骨一样是弯的,而维萨里则发现人的股骨是直的。他在讲课时能广泛地采用解剖图、骨架并进行实体解剖,对正确传授解剖学知识起了重要的作用。
1543年,维萨里出版了他的伟大著作《人体的构造》,书中系统地阐述了他多年来的解剖学实践和研究。该书分为7卷,依次论述骨骼系统、肌肉系统、血液系统、神经系统、消化系统、内脏系统、脑感觉器官,最后有两个附录,介绍活体解剖的方法。这部著作第一次比较全面、系统地揭示出人体内部的真实结构,使人体解剖的知识重新得到发展。因为他决心要最精确地显示他亲眼所见、亲手所定的事物,所以他认为他的著作的科学价值要依靠插图的质量。因此,他物色并指导了最好的美术家画插图,聘用最有才能的木版雕刻工为他复制插图。书中有的图是他亲自绘制的,其余的图是由提香学派的美术家所画。书中的肌肉图中,每一块肌肉都会使你感到具有生命力,完全不像实验标本的样子,而像正在活动中的活体的一部分。
《人体的构造》引起了神学家和保守医学家的不满,因为该著作对许多腐朽的观点提出了挑战。例如,《圣经》上说男人的肋骨比女人的少一根,而维萨里认为男人的肋骨和女人的肋骨一样多。维萨里遭到了猛烈的攻击,他不得不停止了解剖学的讲课和研究。他回到了西班牙,成为宫廷御医,在那里为王室服务了近20年。维萨里的敌人还是没有放过他,他们诬告他搞活人体解剖,使他被宗教判处死刑。因西班牙王室的调解,死刑改为去耶路撒冷朝圣赎罪。1564年,在朝圣回来的路上,维萨里乘坐的船遭到破坏,他被困死在赞特岛。
维萨里虽然被迫害死去了,但是他一生的光辉业绩以及他出版《人体的构造》的事实却是抹杀不了的。在科学史上,人们把出版《人体的构造》的1543年,看做是近代人体解剖学的诞生年。维萨里奠定了近代解剖学的基础,也促进了近代生理学的诞生。
研究人体肢体再生的关键是什么?
许多动物有很强的再生本领。蜥蜴被人抓住尾巴时,它一扭身子,尾巴就断了,乘机逃之夭夭,以后它会重新长出一条尾巴来。海参遇到敌害时,会吐出自己的内脏,当敌人狼吞虎咽时,海参悄悄溜走,以后能再长出一副内脏。比较起来,人就差多了,断手断脚就再也长不出来了。人们羡慕动物的再生能力,多年前,科幻小说家就对人体的肢体再生作过精彩的描述:一个人的某部分肢体被截去了,不久又奇迹般地重新生长出与先前相同、活动自如、功能无二的肢体。国外的一些科学家提出要把美妙的幻想变为现实,用再生的方法代替复杂的人造肢体和器官移植。
美国加利福尼亚大学的研究人员认为,目前人体中仍然存有再生的结构,如骨胳、毛发、指甲等,儿童还具有手指尖端再生的能力。在一些低等动物中,再生能力明显地保留着,它们的肢体在胚胎发育期的生成和在成年后再生的生理机制是完全一样的。而人类则在进化过程中,使胚胎基因在发育后丧失了再生能力。当然,人体某些部位在切除一部分后,能恢复到手术前的体积,但这只是长大,而不是再生。
科研人员认为,骨胶原分子是研究人体肢体再生的关键。因为骨胶原分子是组成皮肤、骨骼、韧带、软骨和其他人体结构的氨基酸链。如果人们能解释清楚骨胶原分子是怎样促进肢体生长,又是怎样正确识别并在需要的方面发生作用的,就能找到提示人体组织复杂结构的线索。研究已经表明,骨胶原分子链的某些部分对人的肢体生理结构的形成起着不同的作用。电场的作用可能是影响骨胶原分子形成高级组织顺序,刺激胚胎发育期储存遗传信息的重要因素。
科学家通过实验已经取得令人兴奋的结果:一只被切除一条腿的青蛙在电场的作用下,居然再生出了被切除的腿。但是,要使控制人体器官的肢体再生基因能在人们需要的某一部位立即发生作用,就必须寻找再次使用早已存在于胚胎中的遗传信息的办法。如果能够实现人体的肢体再生,这无疑是医学科学上的一次革命。
维萨里如何创立近代解剖学?
维萨里(1514~1564)维萨里,比利时医学家、解剖学家,出生于布鲁塞尔。
1530~1533年他在卢万大学卡斯尔学院学医,1533~1536年在巴黎大学深造。
维萨里是近代解剖学的奠基人。他冲破了当时宗教束缚,进行尸体解剖,详细记载人体构造,纠正沿用的盖仑解剖学中人体结构的错误记载,对解剖学命名加以标准化,著有《人体的结构》一书,附有许多精致木刻插图,对近代医学的发展起了很大作用。
维萨里医术高超,对骨学、肌学和心病学有较深的研究。
“偷”尸体的科学家
年轻的维萨里从小就对人体解剖学产生了浓厚的兴趣。19岁那年,他来到法国巴黎医学院专攻医学,渴望弄清楚人体结构的秘密。
当时的医学非常保守,在巴黎医学院的4年求学生涯中,维萨里从来没有在课堂上或解剖室里看见过一块真实的人体肌肉或骨骼。
为了真正弄清楚人体结构的秘密,给人体描绘出一幅真实的“地图”,维萨里和几位志同道合的同学决定私下去寻找尸体以进行解剖观察。
在一个漆黑、阴冷的夜晚,维萨里和他的同伴们赶着马车来到巴黎郊外的刑场。他们巧妙地躲过了警卫的巡视,用棍棒驱赶走野狗,攀着木梯爬上绞架,取下了一具具尸体、骸骨,偷偷运回学院,秘密地进行解剖观察。
回到学院后,维萨里和同伴们通宵达旦地逐层解剖尸体,并精心地绘制了一幅又一幅人体肌肉、血管和内脏的解剖图。在大量的尸体解剖实践中,维萨里揭开了千百年来蒙罩在人体解剖上的神秘帷幕,展示了一幅又一幅人体结构的真实图画:人体的胸骨是融合成长条的一节,而不是盖仑所说的分成7块;人类的腿骨,也因在直立行走中进化变直,而与四肢爬行动物的腿骨不同;人体的胸廓是由左右对称的12对肋骨组成,而且男女体内的数目完全一样……
本着藐视权威的无畏精神和长年的细致观察,维萨里写成了一部解剖学巨著《人体的结构》,对统治了千百年的盖仑学说提出了挑战,震撼了沉睡多年的解剖学领域,而且动摇了《圣经》中对人体的描述。
神奇的解剖实验