古代的種種理論
直到十七世紀初葉，人類對於生物科學的知識與研究，正如同在哥白尼以前對於天文學的研究一樣，甚為膚淺。公元二世紀時的希臘醫學家加倫（Ｇａｌｅｎ）曾留下有關心臟、靜脈、動脈、和血液的理論，一直傳到十七世紀，當時醫學院裡老師傳授與學生實習的，大都仍限於加倫那些古老的理論為範圍。
在這一千多年之間，人類對於血液循環以及心臟功能的瞭解，並沒有多少增進。亞理士多德曾經教導門徒說，血液是由肝臟所造，然後注入心臟，再經過身體流入血管中去。他相信，心臟是人體熱力的來源與才思之所寄。亞歷山大力亞學院的伊拉西斯特拉塔斯（Ｅｒａｓｉｓｔｒａｔｕｓ）則認為，動脈裡面有一種氣體和元氣。這種觀念被加倫提出矯正，加倫發現動脈中流動的是血液而非氣體；不過，在他之後幾百年，醫學界仍有人相信，動脈裡面的血液含有某種元氣，具有促進生機活潑的作用。
在舊傳統牢不可破的社會背景之下，唯有最勇敢的科學家才敢於對古代流傳下來的遺規陳言提出質詢。加倫的作品一直就被人視為神聖的經典，不容辯論更不容懷疑。按照加倫的說法，肝臟是血液系統的中心。消化後的食物先進入肝臟，由肝臟製造血液，「元氣」就加進去了。血液在人體中經過動脈與靜脈而進退，就彷彿像潮汐漲落一樣。動脈血液由心臟的一側湧出，經過極細的微血管而與由心臟另一側流出的靜脈血液相混合。
千百年間，人類對於血液的迷信最多。很多人都認為，人體中血液比任何其他部份更富於神聖性，譬如很多種宗教的祭獻之禮，往往都使用血液為象徵。
到公元一六○○年前後，理論上的改革開始在醞釀之中。歐洲的文藝復興運動，非僅促進了文學的新生，同時也震動了知識界，影響到自然科學。這是大學者伽里略（Ｇａｌｉｌｅｏ）、凱普勒（Ｋｅｐｌｅｒ）、哈維、培根（Ｂａｃｏｎ）與笛卡兒（Ｄｅｓｃａｒｔｅｓ）的時代。在義大利，被稱為「解剖學之父」的魏薩利亞斯（Ａｎｄｒｅａｓ Ｖｅｓａｌｉｕｓ），在五百年之前就已經證明，加倫所描寫過的微血管根本是不存在的；而且，在心臟的兩個心房之間並無直接的聯繫。大約在同一時期，有一個叫塞萬塔斯（Ｓｅｒｖｅｔｕｓ）的人曾說，他相信血液循環一定經過肺臟；但他不曉得心臟是一個壓縮血液的器官。這個人後來被清教徒派的卡爾文用火刑給燒死了。羅馬的一位解剖學教授柯龍保（Ｒｅａｌｄｏ Ｃｏｌｏｍｂｏ），也提出過經肺部循環的觀念。一六○三年，有個叫做伐布里夏斯的名學者，發現了靜脈血管是有瓣的；這是一個很重要的發現。不過，他當時誤解了這些「瓣」的目的祇是為了使血液的流通緩和下來。關於他的影響，後文我們還要說起。
留義從名師受教
由於以上種種發現，乃有些勇敢的學者毅然而出，對於統治了中古世紀的古老教條表示了懷疑。但是他們一時也無法發現全部的真相，這些人之中，一個一個都對於揭開血液循環與心臟功能的謎團，曾有過一點重要的貢獻；但是，每個人所提出來的，都仍是不完全的答案。後來，發現了心臟與血液的奧秘，並形成一套井然有序的科學理論體系的，乃是英國的醫學家威廉．哈維（Ｗｉｌｌｉａｍ Ｈａｒｖｅｙ，１５７８—１６５７）。
文藝復興運動肇始於義大利，所以，新知的傳播，由義大利而歐洲大陸，而後始到達英國。不過，當哈維於一五七八年出生時，英國正將進入其國史上一個光輝燦爛的時代。伊莉薩白女王不久即將登基；英國海上霸權將因擊敗西班牙的無敵艦隊而確立；英國的探險家們將開拓新的疆土；而大文學家、大思想家如莎士比亞、斯賓塞、德萊頓、米爾敦、約翰遜、和培根等人，都將留下光耀後世的偉大作品。在此之前幾百年間英國歷代王朝壓制人民思想的舊傳統，已漸推翻；人民享受思想自由，除了極少數限制之外，他們可以盡力去創造新的觀念，開拓新的知識領域。
哈維為了研究醫學，必須前往義大利留學。在義大利巴杜亞（Ｐａｄｕａ）地方的大學，被稱為「文藝復興運動的母校」，而且一直是全歐洲醫學研究的中心。哈維從劍橋大學畢業之後，就到巴杜亞大學去攻讀了四年，主要是在一位名師的指導訓誨之下；這位老師即前面提過的伐布里夏斯（Ｈｉｅｒｏｎｙｍｕｓ Ｆａｂｒｉｔｉｕｓ），他是首先發現靜脈有瓣的人。哈維先學習將各種動物解剖試驗，然後，由於伐布里夏斯的理論啟發，使他對於血液循環的理論特別有興趣，後來成為他終身研究樂此不疲的課題。
哈維於一六○二年學成返英，開始了他在醫學界五十年的職業生涯，集醫師、教授與作家於一身。他娶了伊莉薩白女皇御醫的女兒，當選為英國皇家醫學院的院士，在有名的聖巴索路繆醫院擔任醫師，同時，他更先後應聘為英王詹姆士一世與查理一世的御醫。聲華榮寵，盛極一時。
不過，哈維在一生之中最有興趣的事，還是醫學的研究與試驗；他覺得在這方面比行醫更為重要。自一六一六年起，他才開始在皇家醫學院講授血液循環的理論。他當時的講義原稿至今仍在，混合了拉丁文與英文，筆跡細密，幾乎無法辨認。原稿中記述了他所作的試驗，同時也說明了他在寫那本講義時，便已經確定他日後備受讚揚的血液循環論之正確性。簡言之，就是「血液之流動是在不斷的循環之中，其流動是由於心臟的跳動而起。」
遲遲不發表著作
哈維在他的理論確定之後，又過了十二年，遲遲未肯將他的結論發表。對於如此重要的大發現為何要延擱如此之久？據英國的醫學家奧斯樂爵士（Ｗｉｌｌｉａｍ Ｏｓｌｅｒ）的說法是，哈維的心情「可能與哥白尼相同。哥白尼因恐遭世人狃於偏見的攻訐，所以他的『天體運行論』完成了三十年之後，始終放在書齋中不肯發表。」
再用哈維自己的話來解釋，他說過，他的血液循環論「具有如此新奇的聞所未聞的性質，所以，我不僅深恐因少數人的嫉妒令我自己受到損害，更怕整個人類都會與我為敵；世間的風俗習慣，已經成為人的第二天性。而我的說法則是搖撼了歷來的信念，影響到所有的人。」
哈維不是率爾發表作品的人，他認為，「草草為文的小作家們，猶如盛夏中的一群蒼蠅，他們那些粗率膚淺的作品，像煙一樣能使人窒息。」
可是，又經過了多年的試驗與觀察之後，哈維終於認為時機已經成熟了。一六二八年，在德國的法蘭克福出版了僅有七十二頁小冊子的書，卻被許多權威學者認為乃是有史以來關於醫學知識方面最重要的一本書。當時，學術性著作都用拉丁文寫作，所以這本書也是用拉丁文寫成，原名是「動物血液與心臟運動之解剖實驗」（Ｅｘｅｒｃｉｔａｔｉｏ Ａｎａｔｏｍｉｃａ ｄｅ Ｍｏｔｕ Ｃｏｒｄｉｓ ｅｔ Ｓａｎｇｕｉｎｉｓ ｉｎ Ａｎｉｍａｌｉｂｕｓ）這本書的第一版何以挑中了在德國出版，現已無從考證；很可能是由於在法蘭克福每年都要舉行一次書籍展覽，因此，新書在那兒出版，可以迅速為學人專家所知，並且可以儘速先在歐洲大陸上流行起來。這本書第一版中排印的訛誤甚多，那是哈維本人潦草細密的書法應該負一部份責任的。
哈維的書前有兩篇獻詞，其一是致英王查理一世，文中推崇一國君主的重要性，猶如心臟之於人體。隨後另有一文，向皇家學院院長阿楨特博士以及其他學者和醫師們致謝。哈維在這篇序文中並表明他的觀點說：我們必須接受真理而不必問其來源；真理的價值遠較先王之道，祖宗之法更有價值。他說，「我具有研習與講授解剖學的經驗，我的知識都不止是得自書本而是來自實際的解剖手術中；不是由哲學家的立場去觀察，而是由大自然的組織去分析。」在這些話裡，哈維掌握了現代科學方法論的精神與方向。
哈維這本書有一篇簡短的序論，正文分為十七章，也都很短；書中對於心臟的運動與血液在人體中的循環，都提出清晰而連貫的說明。在序論中，哈維檢討了加倫、伐布里夏斯等四五位醫學先進的理論，並指出了各家理論中所含的錯誤。
唯有上帝才瞭解
哈維在書中的第一章裡，概括說明了他的研究中某些相關的問題，他說：
「當我初次想到活體解剖的方法，去發現心臟的運動與機能時，我時常想要從直接觀察中有所發現，而不止是從早年的書籍文章中去找結論。結果我發現這個工作實在是困難重重，吃力無比。我幾乎要與古希臘學者們抱持同樣的想法——關於人的心臟運動，唯有上帝才能真正瞭解。我無從理解心臟收縮與心臟擴張為何發生，也不知道在何時何處發生；在某些動物心臟的運動彷彿是在一霎眼之間就告完成，來去自如猶如閃電般迅速。」
哈維相信，研究心臟的運動，應從冷血動物身上下手比較容易。諸如蟾蜍、青蛙、蛇、魚、蝦、蟹、蝸牛和星魚等；他憑觀察所