哥白尼的名著《天体运行论》出版的同一年，维萨留斯（Andreas Vesalius，1514—1564）也出版了他的七卷名著《人体结构》（De humani corporis fabrica）。前者代表了对天体结构的革命性新见解，后者是从罗马帝国时代以来对人体解剖学的首次重要研究，这两本著作使1543年成了科学革命的分水岭。
在《天体运行论》中，哥白尼对一千多年来受到尊崇的地心说和托勒密理论发起了挑战。与此同时，维萨留斯在《人体结构》中，向古人强加于16世纪医学的思想枷锁发起挑战。
医学也像天文学那样，在那些年代被一个人主宰，他的话，历经许多世纪成为无可争疑、不容争辩的“定律”。在天文学，这个人是托勒密；在医学则是盖伦，一位大约公元130年出生于小亚细亚的希腊医生。
盖伦的杂乱遗产
盖伦是一个聪明、善辩和自信的人，受过金钱所能够买到的最好教育。18岁时，他已经完成了两年的医学学习，并且在柏拉图和亚里士多德哲学以及斯多噶（Stoics）和伊壁鸠鲁的学说方面颇富造诣。接下来的几年他继续在希腊、腓尼基、巴勒斯坦、克利特岛、塞浦路斯、科林斯、士麦那和亚历山大学习医学，深入钻研希波克拉底、亚里士多德和柏拉图的著作。当他于158年完成学业时，回到家乡帕加马城（今土耳其的贝尔加玛城）从事医学实践。就在这里，盖伦在以后的几年里受到了最广泛的医学训练。作为医生以及专门为角斗士疗伤的外科医师，他在伤员身上动手术、给断骨复位、指导病人日常配膳。这是实践解剖学和医学的速成班，就在这些年里，盖伦出版了第一部医学著作。
当盏伦6年后移居罗马的时候，他已经是一位著名的医生了。在那里他取名为克劳迪亚斯·盖伦纳斯（Claudius Galenus）。当他成功地医治了城里许多尊贵市民后，他的名声迅速扩大，他喜欢吹嘘自己的成功，因此还常给公众演示解剖学。他极其相信自己的能力，从不因为他的病人以及其他人没有立即赋予他“奇迹的创造者”这一称号而气馁，也不会对城里其他有名医生的不称职行为袖手旁观。当争执达到白热化时，盖伦只好在对手的压力下被迫离开罗马。不过这种驱逐很快就以盖伦的凯旋而告终，因为他被指定为罗马皇帝奥勒留（Marcus Aurelius，121—180）的御医。再次回到罗马以后，他继续给富人和有影响的宫廷要人看病。这个时期他写了一系列的书，它们对于未来的医生们产生了深远的影响，其中既有正面影响，也有负面影响。
盖伦生活在基督教开始兴起并逐渐走向强势的时代。尽管他不是基督徒，但他提出一种一神论，相信宇宙中每一种东西都是上帝为了某特定目的而创造的，他相信人体及其结构是创世主能力与智慧的证明，其中体现了神圣的设计。这一目的论信念使他的工作得到了基督教教会的欢迎，并有助于他的著作在接下来的许多世纪里流传。
遗憾的是，盖伦的目的论，也就是对神圣目的的信念，其影响阻碍了生物学与医学领域的发展达1500年之久。只要医生相信存在这种神圣设计，他们往往就不会客观地观察症状，或准确地解释病因。例如，盖伦相信胎儿的脑子在出生前没有形成，因为很明显，胎儿出生之前并不需要大脑。这是一个宏大的假设，肯定不是基于观察——可以想象，这会引导医生作出何等错误的判断。
盖伦写出的论文数量真不少，共有256篇或者更多些（根据某些资料，也许共有500篇之多）。当新工作有进展时，他要求旁边站着20位速记员记录他的口述。盖伦的工作不仅涉及医学，也涉及哲学、法律、文法和数学。然而，他的论文大多数还是关于医学的，其中有15篇涉及解剖学，他尤其对此感兴趣。他最著名的一本书，题目是《论解剖准备》（On Anatomical Preparations），在1400多年里一直是解剖学的标准教科书。遗憾的是，这一著作含有许多严重的错误，他的许多其他医学著作也存在同一个问题，包括他对人体中血液运动错误的认识。他的许多错误在当时是无法避免的。盖伦的确是一位敏锐又仔细的解剖学家，但是罗马法律却禁止他解剖人体。所以他只能用羊、牛、狗、熊、猴和猿来代替，他认为猿与人类基本上相似。所以，盖伦对人体解剖学的所有描述都是针对他所解剖的动物而言。盖伦本人反对过度盲目尊重书本，他说道：“如果有人希望观察自然的构造，他应该信任的不是解剖学的书本，而是自己的眼睛。”尽管如此，他自己的书，经辗转传抄，有时还抄错，上千年地传下来，就像天文学中托勒密的书一样，成为医学和解剖学中无可置疑的内容。
当维萨留斯于1533年开始步入医学生涯，迎头撞上的正是“盖伦的权威”，间接地也就是亚里士多德的权威（他的哲学为盖伦的教育提供了基础）。
其他人大多默默无闻。在医学领域，也有若干有用的工作，其中最引人注目的是两位波斯医生，拉泽斯（Rhazes，约864—925）和阿维森纳（Avicenna，980—1037）。然而，在罗马陷落之后和整个中世纪，医学和解剖学持久走在下坡路上。在伟大的文艺复兴时期，著名的艺术家和雕刻家达·芬奇既研究动物解剖学，也研究人体解剖学，并且创作了数目可观的精确素描和笔记。不过，达·芬奇并不是科学家，而是艺术家。还有，尽管他的工作在许多细节上都非常精湛，但他的好奇心却使他涉猎过广，以致不能将聪明才智长久地专注于某一领域。
解剖学家维萨留斯
到了16世纪，观察和实验的概念开始在蓬勃兴起的科学各个分支领域中逐渐扎根，正是年轻有为的医生维萨留斯渴望摆脱盖伦给解剖学研究设置的枷锁。维萨留斯出生在比利时布鲁塞尔的一个医生家庭，他的祖父和曾祖父都是医生，父亲是查理五世的药剂师。他很早就选定了自己的职业，早在少年时代，他就已经常常在母亲的厨桌上解剖狗、猫和其他小动物练习技术。正式的医学学习是从16岁开始的，以后的几年他在比利时的鲁汶大学就学，然后于1533年转到巴黎大学。他先是跟随巴黎大学的医学专家苏尔维亚斯（JacobSylvius，1478—1555）学习，后来当了他的助手。维萨留斯很快因灵敏勤奋、富有主见而名声大振。但这些主见很快就导致他和苏尔维亚斯发生激烈争吵。不过他依然我行我素，好在他的名声越来越大，以至于其他医生和学生经常拜访他，学习他的解剖技术。但是他不仅与苏尔维亚斯，还与其他同事发生争吵。争执主要源于维萨留斯越来越对盖伦学说感到不满，在当时的经院传统之中，盖伦的著作被不加批判地全盘接受。
1536年夏天，法国与神圣罗马帝国之间爆发战争，21岁的维萨留斯被认为是敌国侨民，被迫离开巴黎回到劳万。由于他没有毕业就被迫离开巴黎，于是在回到劳万之后立即再拾医学。
之后的几个月对于维萨留斯的医学生涯可谓惊心动魄。医学学生被要求观看人体解剖，但教会和当局并不欢迎解剖，他们严格规定用于教学的尸体数量。于是，维萨留斯又多了一项技能，成了盗墓能手。有一次他甚至从绞刑架下偷回已经腐烂的罪犯尸体，然后把支离破碎的尸骨藏在自己的床下。
在第二次来到劳万并经历短期的军事服役之后，他转到威尼斯大学。在那里短暂访问期间，他成了一名讲师。他的讲课风格不仅使大多数同事目瞪口呆，而且还使他们勃然大怒，因为他不再沿用传统的作法，亦即教师本人在高高的讲台上高谈阔论，而具体的解剖却交给助手或低级的理发师来动手完成。他愤怒地谴责道，原先的方式，“是可恶的作法”，那些教师们，“犹如高高在上的寒鸦，以目中无人、喋喋不休的方式说着他们从未研究过的东西……”。维萨留斯一改往日形象，他亲自动手操刀解剖，同时向听众进行讲演，尽管要忍受难闻的气味。一场完整的解剖大多要花两三天，尽管他们经常是在露天进行解剖，但因当时没有冷冻技术，气味使学生和操作者都很恶心。
这位行踪不定的解剖学家的下一站是意大利著名的帕多瓦大学。在那里，他完成了学业，1537年12月获医学博士学位，并被任命为正式教授。维萨留斯23岁时成为欧洲最有声望的医学人员。
在帕多瓦，维萨留斯可以完全放开反对盖伦学说。由于盖伦的解剖是在猿猴而不是人体身上进行的，一些眼光敏锐的人体解剖学家不可避免地发现盖伦著作中的错误。甚至很可能在维萨留斯对这位早期解剖学权威发起挑战之前，就已有人发现那些错误了。事实上，有护教论者辩解说，自从盖伦以来，人们对人体的认识显然已经有所变化。例如，股骨显然变直了，而不像盖伦描绘的那样是弯曲的。据盖伦的辩护人解释，这可能是因为盖伦的时代不穿紧身裤所致。这些辩解并不总是能说服每个人，但是怀疑者大多保持沉默。
正是维萨留斯，以其对工作和真理的激情，终于发起了攻击。有讽刺意味的是，尽管他自己的人体解剖揭示了许多有异于盖伦之处，不过正是通过对猴子的解剖才令真相大白。正如他后来所写，他发现，“在椎骨上有一块小的凸出物”。盖伦曾多次描述到这一特征，但是维萨留斯从未在自己的人体解剖工作中看到此突出物。答案立刻浮出水面。盖伦解剖的是猴子，而不是人。人体解剖的标准文本描述的根本不是人，而是将猴子的实际解剖进行润饰后再推定为是人体解剖。
一旦他公开宣布盖伦从未做过人体解剖，维萨留斯随即开始对盖伦文献的权威地位发起全面攻击。这不是盖伦作为一位医生的个人过失，毕竟在当时他已尽了最大的努力，事实是，正如维萨留斯所说，猴子和人之间有太多的不同，猴子的解剖怎能拿来作为人体解剖的图谱呢！
在帕多瓦，维萨留斯用图解的方式生动地说明了这一点。他把猿的骨骼和人的骨骼并排放在一起，指出猿与人在骨骼上有200多处区别。他指出，盖伦所说的椎骨突出，只存在于猿的骨骼上，人的骨骼上却没有。
一石激起千层浪。帕多瓦大多数医生仍然捍卫纯正的盖伦学说，引起鲜明对照的是，维萨留斯的讲课广受欢迎。使许多人震惊的是，他仍然亲自执刀，并且把每次解剖的时间从三天延长为三周，并对解剖和演讲的每一细节都做了周到细致的安排。为了减小尸体腐烂引起的不便，解剖工作就在冬天进行，同时解剖若干不同的尸体，以便对不同部位进行比较和对照。
为了使他的听众不限于教室和公开讲座中的人群，因此在1543年他出版了著名的《人体结构》一书。这是一个里程碑事件——它是如此重大以至今天往往把解剖学的发展分成三段：前维萨留斯时期、维萨留斯时期和后维萨留斯时期。
《人体结构》是当时人体解剖学方面最为精确的一本书，今天它仍然以其精确和细致而令人称奇。该书的细致和精确正如同维萨留斯的演讲风格，同时，它还极大地得益于其中的精美插图，它们出自维萨留斯和凯尔卡尔（Jan Stephen Van Calcar，1499—1550）之手，后者是威尼斯伟大的艺术家提香（TizianoVecelli，约1477—1576）的学生。人体按其自然位置显示，许多肌肉和器官都绘得如此精确，以至于可以和今天最精美、最昂贵的教科书上的插图相媲美。多亏14至15世纪印刷业的完善，文字和插图都可以精确复制，而没有太多错误，特别是插图，如果是按古代的方式手抄，就像盖伦的著作那样，那么错误就会在所难免。就印刷工序而言，维萨留斯不惜工本，选择了来自巴塞尔的著名印刷家欧珀林纳斯（Johannes Oporinus，1507—1658），他以细心著称。
尽管《人体结构》一书在许多方面都堪称优秀，但今天的医科学生还是可以很快指出该书的许多错误和不足。虽然维萨留斯的解剖学思想是令人惊叹地精确，但他在许多领域仍是盖伦的学生。他的生理学（解剖学研究的是生命体的结构，而生理学研究的是其功能）仍然充满着古代的传统。例如，他相信消化功能是由食物在腹腔里经过某种“烹饪”而完成的。他还认为呼吸是为了“冷却血液”。他原先还接受盖伦关于心脏和循环系统的观点，相信血液一定是通过看不见的孔隙，从心脏的一侧输送到另一侧的。然而，在1555年出版的《人体结构》第二版中，他又来讨论血液如何穿过心脏隔膜的问题。显然是勉强地得出结论，认为没有证据支持由盖伦提出且流传如此之久的说法。他写道：“不久前，我还不敢对盖伦有丝毫的偏离，但情况却似乎是，心脏的隔膜是如此的厚实紧凑，与心脏的其余部分没有什么不同。所以，我看不出哪怕最细小的微粒，又怎能从右心室穿过隔膜转移到左心室的。”
现在我们知道，尽管有少数缺陷，但人体结构仍然是成功之作。出现过许多“盗版”，也就是未经他的允许，文字和插图被剽窃和重印。在他生前以及死后很久，这类活动绵延不断。
奇怪的是，《人体结构》也是维萨留斯最后的著作。也许他厌倦了盖伦的捍卫者们挑起的抗议风暴，或者也许是他相信自己已经做了该做的工作。在这本书出版不久，他就放弃了解剖学的教学，担任神圣罗马帝国皇帝查理五世及其儿子一一西班牙菲利普二世的医生。在去耶路撒冷朝圣归来的途中，他的船在希腊海岸边被风暴严重损毁，在设法抵达桑特岛后不久，他于1564年10月去世。
变化的由来
维萨留斯对“盖伦的专制”给出了主要的，却不是最后的一击。维萨留斯那令人信服和雄辩的论证使许多医生转变了态度，但是还有许多人仍然被盖伦的传统约束。比如帕多瓦大学，虽然维萨留斯在这里教过学，但多年里这里依然是盖伦学派和亚里士多德学派的据点。尽管如此，貌似难以攻破的盖伦学说中已有一道裂缝已被发现，维萨留斯的许多同代人和后来人开始以他们自己的方式继续寻找新的裂缝。
这些人中更有趣的一位是法国外科医生巴累（Ambroise Paré，1510—1590）。他是一位理发匠兼外科医生（barber-surgeon）的儿子，巴累早年也从事这一地位低下的行业。真正的外科医生的服务一般只限于宫廷显贵、高等神职人员和有钱商人；其他病人只能找理发匠兼外科医生，他们往往兼管理发和外科业务。这些业务包括放血、切缝疖子、拔牙和放脓，当需要时，许多理发匠兼外科医生也做截肢手术和其他外科手术。由于他们缺少训练和资质，那些受过良好教育和合格的外科医生与内科医生就极其看不起他们。
巴累天生具有敏捷的头脑和灵巧的双手，当他后来在军队服役时，这一才能就有了最好的展示机会。在以后的30年里，他为法国军队服务，当时法国正陷于和西班牙的一场旷日持久的战争中。巴累参加了20个战役，出版了20本书，这些书对外科的进步起到深远影响。在书中，巴累批评了像用沸油处理枪伤之类的做法。他支持用纱布结扎血管，而不是烙血管（用灼红的铁块或化学制品烙血管以达到止血目的，这在当时被认为是标准的治疗方法）。由于这些书是用法文，而不是拉丁文写的，因而那些更“有学识的”医学权威根本就看不上它们。巴累还写了维萨留斯著作的概要，以便让他的同行们也能知道维萨留斯的观点。
此时，维萨留斯在帕多瓦大学的教学岗位已由他的一名学生法娄皮欧（Gabriel Fallopius，1523—1562）接替。法娄皮欧最终升到正式教授的位置，他的著名工作就是对内耳和生殖器官的详尽描述。他也是法娄皮欧管（即输卵管）的发现者，尽管他并不理解它们的功能。他还发明了避孕套。
法娄皮欧在帕多瓦的继承人是他的一名学生——解剖学家法布里修斯（HieronymusFabricius，1537—1619）。在法布里修斯的成就中，最值得一提的是手臂和腿部的静脉瓣膜的发现。虽然他曲解了它们的作用，认为它们只是有助于血液在静脉里来回移动时不致晃荡得太厉害。其实，它们真正的作用是血液单向流动的调节器，只有在认识到心脏和循环系统的功能以后才能理解这一作用。法布里修斯是哈维（Wilian Harvey，1578—1657）的老师，哈维后来认识到血液只沿一个方向循环，而瓣膜的作用就是防止回流。
尽管解剖学家正在缓慢取得进展，就像是刚刚开始绘制人体内部图谱的探险家，但是单靠解剖学是无法解决功能奥秘的。每个器官与整体有着怎样的关系？它们是怎样起作用的？要全面了解人体和它的工作方式，还有很多东西要知道，还要发展新的理论，但答案不能仅仅依靠解剖学，还需要其他领域作出进展。