16世纪中叶，比利时医生维萨里经过尸体解剖发现，心脏的中膈很厚，没有可见的孔道，盖伦关于左心室与右心室之间有小孔相通的观点是错误的。维萨里以大无畏的精神违反当时教会的禁令，向盖伦的理论提出了挑战，在1543年出版了《人体的构造》一书。后来他受到教会迫害，结果不明不白地死于流放途中。此后，维萨里在巴黎大学读书时结交的好友西班牙医生塞尔维特继续进行科学实验，他发现，血液从右心室经肺动脉进入肺，再由肺静脉返回左心室，这一发现被称为肺循环。可以说，塞尔维特在发现血液循环的道路上迈出了第一步。1553年，塞尔维特秘密出版了《基督教的复兴》一书，用6页的篇幅阐述了自己的发现，这触犯了当时被教会奉为权威的盖伦学说。1553年10月27日，年仅42岁的塞尔维特被宗教法庭判处火刑，活活烧死。
尽管通向真理的道路如此坎坷不平、荆棘丛生，可仍有为寻找真理而不怕艰难、不怕死亡的追求者。
1574年，意大利解剖学家法布里修斯公开出版了著作《论静脉瓣膜》。在这部书中，他详细描述了静脉内壁上的小瓣膜，它的奇异之处在于永远朝着心脏的方向打开，而向相反的方向关闭。遗憾的是法布里修斯没有认识到这些瓣膜的意义，他仍然信奉盖仑学说。
法布里修斯去世9年后，他的学生英国人哈维经过细心的观察和长年的研究，终于建立了科学的血液循环理论。1628年，哈维发表了《动物心脏及血液运动的解剖学研究》，系统地总结了他所发现的血液循环运动的规律及其实验依据。哈维认为：血液从左心室流出，经过主动脉流经全身各处，然后由腔静脉流入右心室，经肺循环再回到左心室。人体内的血液是循环不息地流动着的，这是心脏搏动所产生的作用。
哈维发现了血液循环，但是在当时的条件下，他还是为人们留下了一个没有解答的谜，那就是血液是怎样从动脉流回静脉去的呢？哈维猜想，在动脉和静脉之间一定有一个肉眼看不见的起连接作用的血管网。由于当时没有显微镜，因此无法证实这一假说。1661年，在哈维去世4年后，这个谜终于由意大利科学家马尔比基揭开了。他用显微镜观察到青蛙肺部动、静脉之间的毛细血管，正是这些微细血管把动脉和静脉连接成一个密封管道，使血液在其中循环不息，从而完全证明了哈维的正确推断。至此，科学的血液循环理论终告完成。
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血液循环的主要功能是完成体内的物质运输。血液循环一旦停止，体内一些重要器官的结构和功能将受到损害，尤其是对缺氧敏感的大脑皮层，只要大脑中血液循环停止3～10分钟，人就丧失意识；血液循环停止4～5分钟，半数以上的人发生永久性的脑损害；停止10分钟，即使不是全部智力毁掉，也会毁掉绝大部分。
蛋白质的发现
蛋白质是一切生命的物质基础。人体的每个组织：毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成的。生命的产生、存在和消亡，无一不与蛋白质有关。蛋白质对人类的重要意义是怎么被发现的呢？
在研究生命物质的初期，化学家们就发现了一类性质奇特的物质。在加热时，这类物质由液态变为固态，而不是由固态变为液态。蛋清、奶里面的酪蛋白和血液里的球蛋白，就是呈现这种特性的物质。1777年，法国化学家麦夸尔把所有加热后凝固的物质归为特殊的一类，称之为“蛋白物质”。当19世纪的有机化学家们着手分析蛋白物质的时候，发现这些化合物比其他有机分子复杂得多。1839年，荷兰化学家马尔德认为，蛋白物质的基本成分是碳、氢、氧、氮，他还给了一个基本分子式。马尔德把这个根本的式子叫做“蛋白质”。这个词是由希腊语转化来的，意思是“头等重要的”。当时使用这个词，大概只是为了表明这个基本式子在决定蛋白质的结构方而是头等重要的，但是后来事物发展的结果证明用这个词来表示这些物质非常贴切。自从知道了蛋白质以后，人们很快就发现了蛋白质对于生命的重要意义。1842年，著名的德国化学家李比希证实，对于生命来说蛋白质的作用甚至比碳水化合物或脂肪更为重要：蛋白质不仅供给碳、氢、氧，而且供给碳水化合物或脂肪中所没有的氮和硫，还经常供给磷。
现在我们已经知道，蛋白质占人体重量的16.3%，没有蛋白质就没有生命。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸，吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质，同时新的蛋白质又在不断代谢与分解，时刻处于动态平衡中。因此，食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例，关系到人体蛋白质合成的量，尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿，都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。
蛋白质被认为是“生命的载体”，是人类生活中不可缺少的物质。科学家们现在正在开发一种新颖的高蛋白质营养食品——菌蛋白。这种菌蛋白是用微生物世界里的一批真菌——霉菌制成的。新的原料是淀粉，经生化反应制成葡萄糖，然后再转化为菌蛋白。如果在菌蛋白内加进各种香料，就能仿制成各种不同的食品。如菌蛋白制作的鸡肉、鱼丸、午餐肉、火腿等食品，味道鲜美，其色香味几乎可乱真，而且价格较真品便宜。其营养价值经化验分析，证明较真品有过之而无不及。到这种食品广泛上市时，大可不必怕买到假鸡肉、鱼丸等，因为假的比真的还好。
菌蛋白的蛋白质含量高达万分之四十四，几乎不含脂肪，也不含胆固醇，而纤维素的含量与全麦面包一样。最令人感兴趣的是，长期食用它，不会引起人体胆固醇增加，因此，菌蛋白是一种对人体健康大有裨益的高蛋白营养食品。食品和营养学家们认为，新颖的高蛋白营养食品——菌蛋白的问世，将给人类的传统食品产生极为深远的影响。
学科展望
2004年，日本研究人员在黄果蝇身上现了一种长寿蛋白质。研究人员在老鼠身上进行了多次试验，这些服用过该种蛋白质的老鼠比其他老鼠寿命高出5％～10％，而且它们在死亡前一直保持旺盛的精力。这一研究成果使人们把寻找长生不老药的梦想又向现实拉近了一步。
维生素的发现
维生素是维持人体正常生理功能必须的一类有机化合物，它既不是构成人体组织的原料，也不是能量来源。人们对它的需要量很小，但它却是机体正常活动必需的营养素，必须从食物中获得，因为人体不能合成它。机体一旦缺乏某种维生素，就会导致新陈代谢某些环节的障碍，影响正常生理功能，甚至引起特殊的疾病，危及生命。
人类对维生素的认识，经历了一个漫长的发展阶段。最早研究维生素的科学家，要属俄罗斯的鲁宁了。那时，世界上还没有维生素这个名字，人们也不知道维生素是什么，只知道人和动物是需要营养的，离开了糖、蛋白质、脂肪、矿物质、水这五大营养素人就不能活着。1880年，鲁宁开始做一个有意思的营养实验。他把两组老鼠分别放在两只笼子里，给它们喂相同的食物包括肉、大米、盐和水。不同的是：第一组喂的是带壳的谷子，第二组喂的是精细大米。鲁宁认为，第二组应该比第一组长得好，因为吃得“高级”。但是实验结果却出乎意料，吃粗粮的老鼠健康活泼，可以繁殖后代；而吃精制食物的老鼠却无精打采、四肢无力，几周后陆续死去。鲁宁不相信实验的结果，把这个实验重复了很多次，但结果却一模一样。精米为什么反而导致老鼠死亡？粗粮里有什么神奇的物质使得老鼠保持健康？他产生了疑问。在以后的日子里，他反复检查了实验的各个环节，并没有发现致病细菌，没有任何资料可以解释这个奇怪的结果，他陷入了困惑。
一天深夜，鲁宁看着实验室里的老鼠，一个笼子里活泼乱跳，追逐游戏，另一个笼子里全身痉挛，眼屎靡靡，喘息艰难，心情烦乱的鲁宁不小心把手里的牛奶泼进了奄奄一息的老鼠呆的笼子里。第二天，他回到实验室，令他惊讶的是，奄奄一息的老鼠全部都活着，而且有的还竖起了耳朵，精神多了。为什么这次它们活了？难道就是因为那瓶碰翻的牛奶？于是他又给它们喂了更多的牛奶，不久这些老鼠和正常的老鼠一样了。经过多次的重复对比实验，他推测牛奶中有一种生命必需的物质，如果人类缺乏就会导致死亡。随后，不同的科学家开始重复鲁宁的实验，有人用猩猩和猴子代替老鼠，发现水果也是动物不可缺少的东西；有人发现米糠中存在一种人类和动物都不可缺少的成分。10年以后，荷兰科学家培凯哈林通过实验认为，食物的营养价值不仅仅是食物中的糖、脂肪、蛋白质、矿物质和水，还存在另外一种重要的成分。
英国剑桥大学的科学家霍普金斯也做了相同的实验。他每天用不到1/3汤匙的牛奶补充到老鼠的膳食中去，它们全部成活。如果把奶粉和某些干菜的乙醇提取物加入，也会收到同样的效果。但是，如果是它们的灰分则没有效果。霍普金斯推测可能是这些食物中的有机物溶解到了乙醇中，他把这些东西称之为“附加食物要素”。
1911年，波兰科学家芬克在研究脚气病的时候发现食物中抗脚气病物质可能是一种“胺”。他由此推测，有一系列维持生命和健康所必需的胺。拉丁文中“生命”一词是“维他”，芬克将它与英语的“胺”这个字拼合起来，把这些物质命名为“维他命”，意为“维持生命的胺”。后来，人们发现这些物质并不都是胺，于是做了适当的改动，去掉了词尾字母，使它和胺的字形不完全相符，一直延用至今，我们称它为“维他命”或“维生素”。
维生素与蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、水和膳食纤维合称为人体需要的七大基本营养素。它的发现改变了人类的饮食方式，也改变了人们对疾病的认识，避免了众多维生素缺乏症的困扰。所以说，维生素的发现是生物史上一个重要的里程碑。
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科学家们按发现时间的早晚、化学性质特点和生理作用的差异给维生素排出了族谱，分别用维生素A、B、C、D……来排序，为了区分同一类维生素的不同功用，有的还加了下标，如B1、B2……B12。现在人们已知的维生素已超过一百多种，加上人工合成的各种衍生物，已达上千种。
激素的发现
激素亦称荷尔蒙，希腊文原意为“奋起活动”，是内分泌腺分泌的物质。激素直接进入血液分布到全身，对机体的代谢、生长、发育和繁殖等起重要调节作用。
早在1888年，俄国著名的生理学家巴甫洛夫就发现：如果把盐酸放进狗的十二指肠，可以引起胰液分泌明显增加。他认为，这个现象是由于神经反射造成的。可是，实验中切除神经以后，进人十二指肠的盐酸照样能使胰液分泌增加。巴甫洛夫认为是神经没有去除干净的原因。当时还有好几个科学家也发现了类似的现象。但由于他们都拘泥于巴甫洛夫“神经反射”这个传统概念，最终失去了一次发现真理的机会。
年轻的英国生理学家斯塔林对这个问题也怀有极大兴趣，但他思想不保守，不迷信权威，大胆设想，革新实验。1900年，他以崭新的思想方法设计了实验：把一条狗的十二指肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，结果这条狗的胰液分泌量明显增加，无论如何总不能说两条狗之间也有什么神经联系吧。但对这个实验，也有不少人持不同意见，巴甫洛夫就强烈反对。但是斯塔林不畏压力，又经过2年实验，1902年他终于和贝利斯一起证实了激素的存在。他俩在长期的观察中发现，狗进食后，胃便开足马力，把食物磨碎。当食物进入小肠时，胃后边的胰腺马上会分泌出胰液并立刻送到小肠，和磨碎的食物混合起来，进行消化活动。那么，食物到达小肠的消息，胰腺是怎样得到的呢？起初他们以为这个信息是通过神经系统来传递的，但实验结果却对此否定。尽管切除了动物体内的一切通向胰腺的神经，胰腺仍能按时把胰腺液送到小肠。他们又经过两年的仔细观察和研究，终于解开了这个谜。原来，在正常情况下，当食物进入小肠时，由于食物在肠壁摩擦，小肠黏膜就会分泌出一种数量极少的物质进入血液，流送到胰腺，胰腺接到消息后，就立刻分泌出胰腺来。接着，他们把这种物质提取出来，并注入到哺乳动物的血液中，发现既使这一动物不吃东西，也会立刻分泌出胰液来。于是，他们便给这种物质命名为“促胰液素”。
促胰液素是内分泌学史上一个伟大的发现。它表明，除神经系统外，机体还存在着一个通过化学物质的传递来调节远处器官活动的方式，即体液调节。为了寻找一个新名词来称呼这类“化学信使”，斯塔林于1905年采纳了同事的建议，给这一类数量极少但有特殊生理作用可激起生物体内器官巨大反应的物质起了一个形象生动的名字——激素。
自从斯塔林和贝利斯发现第一种激素以后，世界上出现了一个寻找激素的热潮，并由此揭开了人类探索激素这类微量物质的序幕。现在，科学家们把人体的激素按化学本质分为两大类：一类是含氮物质，如蛋白质、多肽、氨基酸衍生物一类的激素；另一类是类固醇激素。第一类激素的代表是胰岛素，它由胰腺的胰岛细胞产生，对糖、脂肪、蛋白质的代谢有广泛的影响；第二类激素的代表是皮质醇，它产生于肾上腺皮质，参与葡萄糖的代谢。
人体内的激素含量都很低，在毫微克的水平，但它们的作用却很大，能够对肌体的代谢产生巨大的影响；激素起作用的部位不是全身普遍的，而是只作用于某些特殊的器官或组织，针对性地发挥作用。所以，这些受其作用的器官或组织，称为靶器官或靶组织。如果把神经系统比做动物和体内的有线通信系统，那么能够分泌激素的内分泌系统就好似是无线电讯系统，它们都是控制全身的调节系统。
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激素对人体健康有很大的影响，缺乏或是过多引发各种疾病，例如：生长激素分泌过多就会引起巨人症，分泌过少就会造成侏儒症；而甲状腺素分泌过多就会引发心悸、手汗等症状，分泌过少就易导致肥胖、嗜睡等；胰岛素分泌不足就会导致糖尿病。现在，许多激素制剂以及人工合成产物在医学上有重要用途。
酶的发现
