我是在醫科大學一年級的生理學總論課上聽到「人工變形蟲」、「人工心臟」的名字後開始想到要發明人工心臟的。
當時是生理學學者A博士對我們說到這些名詞的。A博士曾經苦心研究，想製作人工心臟來代替人體本來的心臟，從此拯救人類各種疾病，以期達到延年益壽，進而起死回生的目的。為了這項研究，他的健康受到損害，一段時間一直重病纏身，但他不屈不撓，終於基本實現了這個願望。可在夫人死後，不知何故，他卻把這項重大研究義無反顧地像丟破鞋一樣地丟掉了。每次我問他原因，他都抿嘴一笑，緘口不答。可有一次我拜訪他時，在偶然談到空中氮氣固定法的哈伯博士近期將要來訪時，他不知想起了什麼，突然高興地說；「那麼今天我就把你一直想要知道的人工心臟發明的始末告訴你吧！」在這裡，我先說一下，我是S報學藝部的記者。
人工變形蟲和人工心臟，都是用無機物模仿變形蟲、心臟的運動，來證明生物運動並不是特殊的、深不可測的東西，而是可以用機械性予以說明的這一目的而想出來的。你可能沒有在顯微鏡下觀察過變形蟲的運動，變形蟲是單細胞生物，由半流動體的原形質和細胞核構成，通過原形質變成各種形狀來攝取食物、改變位置。你仔細觀察那匍匐前進的運動，就會看到它時而像籬笆上爬行的蚰蜒，時而又像天狗臉上的鼻子在慢慢伸展。
往平底玻璃盤裡加入百分之二十的硝酸，再往裡滴入水銀球滴。在盤子的一側加入重鉻酸鉀結晶，結晶慢慢融化後，會沿著盤底擴散。
當一接觸盤子中央的水銀球時，水銀球就像生物體一樣開始運動，讓人覺得是一隻銀色的蜘蛛在伸縮長腿跑動一般。這就是人工變形蟲，仔細觀察就會發現，水銀和變形蟲的運動竟然完全一致。
接著是人工心臟。心臟當然是收縮和擴張這兩種運動有節奏地交替跳動的。心臟的這種有節奏的運動模式，當然用水銀也可以巧妙地模仿出來。那就是往鐘錶玻璃里加入百分之十的硫酸，再加入極少量的重鉻酸鉀，之後滴入水銀球滴。然後拿來一根鐵針，用它輕輕地接觸水銀表面，水銀球立刻就像青蛙的心臟一樣開始跳動，忽大忽小，就像收縮、擴張一樣，有節奏地快速運動。
那麼，水銀球為什麼會像生物一樣運動呢？這是因為，所有的液體在和外物相接觸的界面會出現一種力，通常這種力叫做「表面張力」。液體內部，所有的分子都被相同的力從上下左右前後吸引；可在液體表面的分子，內側被液體分子吸引，外側則被和它接觸的物體分子吸引。就像給水面滴上油時，油之所以在水面擴散，就是因為水的表面張力比油要大。又比如，往水中滴入水銀時，水銀之所以呈球形，是因為水銀的表面張力比水要大。所以假如現在和水銀接觸的水的那部分表面張力比水銀的張力強，或者相反地減少水銀的表面張力，因為表面張力弱的部分比表面張力強的部分收縮要小，所以水銀就會變得彎曲。前面所說的人工變形蟲，就是因為重鉻酸鉀和水銀在硝酸溶液里相遇，在相遇初產生了鉻酸水銀這一物質後，水銀表面的張力就被減弱了，所以水銀的形狀就發生了改變。鉻酸水銀這一物質極易溶於硝酸，當它溶解後，水銀的表面張力就恢複如常，水銀的形狀也變回了原來的形狀。從外部觀察，水銀就完成了它的一系列運動。接著重鉻酸鉀再次與水銀相遇，上述運動形成就反覆出現。從總體來看，水銀就像變形蟲一樣不停地運動。
接著說說人工心臟是如何產生的。用鐵針接觸硫酸中的水銀時，因酸性溶液的存在，產生了接觸性電流，並在金屬和液體之間傳導。此時液體發生電流分解，產生分解物——帶正電子的氫離子。氫離子附著在帶負電子的水銀表面時，水銀的表面張力就會變強，水銀髮生收縮。一收縮就和原本接觸的鐵針相分離，水銀就膨脹成原來的大小。膨脹後就會再次接觸鐵針產生電流，這樣相同的運動就會有節奏地不停反覆，從表面看起來就像心臟的運動一樣。
聽我這樣說明，你肯定覺得很無聊吧！我之所以這麼詳細地說明人工變形蟲和人工心臟，就是因為它們和我要發明的人工心臟的原理是相同的。當然，我要發明的人工心臟，和剛才所說的人工心臟是有本質區別的。你聽我慢慢道來。
在生理學總論課上，就像上面說到的人工變形蟲和人工心臟一樣，我們反覆強調，所有的生活現象，不管它多麼複雜，都是可以用純機械性的原理予以說明的。為了說明這些生理現象，即便是某些神奇的力量無法假定，但通過物理學、化學的原理也是可以充分說明的。當時我對此堅信不疑。現在仔細想一想，其實水銀的運動就是再像變形蟲，畢竟它也還是水銀，不是變形蟲。同樣，水銀也永遠不會成為心臟的。年輕的時候我不願對任何事妥協，就是一個所謂的極端機械論者。
所謂機械論，就是現在所說的把所有的生活現象都用純機械理論解釋的學說。與它對抗的則是生機論，它主張用物理學和化學根本無法解釋的生活現象，必須要藉助一種神奇的力量來加以解釋說明。機械論和生機論很早以前就是學者們之間爭論的焦點。有時機械論佔上風，有時生機論佔優勢，一直爭論到現在。如果要追溯它們的歷史的話，在原始時代不用說，人們都認為生命是靠一種奇妙的力量產生的東西，那個時代的人們，能感受到事物的變化，但不會深入地考慮事物的這些變化。接觸到生和死的這類現象時，他們當然就認為這些是受精靈支配的東西。可隨著知識的發達，人們不斷思考關於生命的現象。需要提前聲明一下，由於日本科學思想的發展比較新，又加之很難知道古時候的思想狀態，所以在這裡我將舉西方例子予以說明。較早深入考慮生命現象的是希臘人，距今大約兩千七百年前，希臘的自然哲學家們，開始考慮宇宙及人類的產生。他們認為萬物的本原可以歸結為地、火、水、風四大元素。這四大元素的離合聚散就形成了萬物。這就是所謂的機械論。
可是此後，同為希臘人的柏拉圖、亞里士多德，對人體進行深入研究後，認為精神和肉體完全不同，精神為主，肉體附屬於它，精神現象無法機械性地予以說明，生機論就重新復活了。這種生機論伴隨基督教的出現，逐漸帶上宗教色彩，支配人類長達數千年之久。
到了十六世紀，出現了文藝復興。這一時期出現了現代科學的先驅，人體解剖生理學發展起來，機械論再次佔了上風。那些醫理學派、醫化學派的極端學派主張用物理學和化學來解釋一切生活現象。
然而，十八世紀末出現的大生理學家哈雷提倡生機說，指出該學說是生物特有的，非生物體不適用。正好那個時候，大哲學家卡斯特站出來力挺生機說，十九世紀前葉，生機說進入了全盛時期。
可是十九世紀後半葉，自然科學發展驚人，出現了達·芬奇——著名的進化論細胞學說，機械論又開始復活，直到今天。可前些年，故去的大生理學家——萊蒙他們的主張則傾向於生機論。
就這樣，在各個時代生機論和機械論反覆交替佔上風。即便是同一個學者，有時主張機械論，但也可能因某些原因又支持生機論。像我，從學生時代起到完成人工心臟的發明都是一個極端的機械論者。可自從我看到人工心臟實際應用的情況以後，我就拋棄了機械論，與此同時我也放棄了對人工心臟的研究。
我在聽了有關人工變形蟲和人工心臟的課程後，成為了機械論者。大學二年級的時候，又對人工變形蟲和人工心臟的原理進行了學習。在此過程中我突然想到，能否用人工心臟代替人和動物的本來心臟呢？聽了生理總論課後，我知道心臟對人體來說，只是像一個水泵一樣發揮其作用的。儘管它的作用很簡單，可沒有一個器官能比得上心臟。只要心臟跳動，即便是昏迷不醒，那個人也不會死掉。因此我想，在心臟停止跳動時，換上人工心臟，再從外部給予能量，讓它發揮泵的作用，從而使血液流遍全身的話，死了的人也會被救活的。有時，甚至會保持永久生命。把流經全身的大靜脈血液吸入水泵，再讓它通過活塞作用流入大動脈。通過發揮這一極其簡單的原理就能製造出人工心臟。只要使用電動發動機，就能進行活塞運動。只要地磁場存在，電力的供給就會源源不斷，因此擁有人工心臟的人就可以永久地生存下去。我當時就是這樣浮想聯翩的。
特別讓我嚮往人工心臟的原因是，關於心臟的學說太過於煩瑣。不放過細枝末節是科學研究的基本要求。可是學生時代被迫接受各種學說讓人覺得非常的麻煩。雖然說有時聽聽各種學派的爭論相當有趣，可數量太多就會讓人受不了。生理學可以說是各種學說的集合體，減少這些學說的數量不僅是為了生理學的學習，而且我覺得也可以讓人生簡單化。
你可能知道，關於心臟運動的起源有兩種學說。一種是肌肉說，認為心臟是由形成心臟的肌肉興奮而運動的。另一種學說則認為，心臟是由肌肉里的神經興奮而產生運動的。即使把心臟摘除到體外，只要用