東亮
今年51歲的梅·布里特,出生于挪威福斯納沃格。她與比自己大一歲的老公愛德華·莫瑟爾,分別在兩座不同的北極島嶼上長(zhǎng)大,在那里夏季似乎是永恒的,而在漫長(zhǎng)的冬季,唯一照亮地面的似乎就只剩下天空中的北極光。
長(zhǎng)大后他們都在首都奧斯陸大學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué),愛德華結(jié)識(shí)梅,是在1983年朋友舉辦的聯(lián)誼會(huì)上。令他印象較深的是,由于偏愛蛋糕和巧克力之類的甜食,當(dāng)時(shí)她的身體有點(diǎn)微微發(fā)胖,但是梅從來不會(huì)在乎非要保持窈窕的身材,她說“飲食是人生一大樂趣”。尤其梅的直率和熱情,讓很多人都很喜歡她。
梅也喜歡泡吧,喜歡交朋友,有一次愛德華故意壞壞地問她,你不上課的時(shí)候干什么?她說,“那一定是昨晚宿醉,一睡睡到天黑了!”他頓時(shí)被女孩的幽默逗得大笑。她說自己安靜的時(shí)候會(huì)整天不出門,想熱鬧的時(shí)候甚至可以和男生一樣大口喝酒。她直言 “我愛的人一定是非常愛我的,要帥,我們做愛的時(shí)候可以很瘋狂,但在精神上彼此獨(dú)立,互不侵犯,雖然可以被互相感染……”愛德華很快就喜歡上了這個(gè)個(gè)性辣妹。
有趣的是,當(dāng)時(shí)兩人都在迷惑,究竟自己要研究什么課題?而與此同時(shí)他倆又都開始意識(shí)到,自己的真正激情在于對(duì)神經(jīng)科學(xué)以及大腦科學(xué)方面的研究上。
帶著年輕人之間的羅曼蒂克故事,還有在學(xué)術(shù)上的好奇心,他們開始了一項(xiàng)使命——找出大腦控制行為的背后機(jī)制。于是,兩人前去拜訪該校具有顯赫聲望的電生理學(xué)家皮爾·安德森,并請(qǐng)求跟隨他做本科畢業(yè)課題。
當(dāng)時(shí)安德森正在開展對(duì)大腦海馬體區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)的研究——這是大腦中一個(gè)與記憶有關(guān)的區(qū)域。此刻,兩位學(xué)生決心將細(xì)胞的精確活動(dòng)機(jī)制與動(dòng)物行為聯(lián)系起來。但這位神經(jīng)科學(xué)家,對(duì)他們的能力卻表示懷疑。
沒想到這兩位年輕人非常堅(jiān)持,不答應(yīng)就不肯離開他的辦公室。于是安德森最后只能妥協(xié),給他們指定了一個(gè)聽上去相當(dāng)簡(jiǎn)單的課題:在保持小鼠對(duì)環(huán)境信息記憶能力的情況下,你最多可以切除小鼠大腦海馬體的多大一部分?
一對(duì)戀人接受了這項(xiàng)挑戰(zhàn),并很快有了重大發(fā)現(xiàn)。在當(dāng)時(shí),科學(xué)家們普遍認(rèn)為海馬體是均一的。但愛德華和梅發(fā)現(xiàn),海馬體的一側(cè)在空間記憶方面要比另一側(cè)重要得多。這一經(jīng)歷讓他們意識(shí)到詳細(xì)大腦解剖工作的重要性,這一點(diǎn)后來在他們的職業(yè)生涯中被證明是無比寶貴的一課。
1984年,當(dāng)時(shí)還是本科學(xué)生的兩人登上了非洲坦桑尼亞境內(nèi)的乞力馬扎羅山山頂,并在這里交換了訂婚戒指。但因?yàn)樯巾數(shù)臏囟葘?shí)在太冷,他們不得不用最快的速度完成戒指交換,然后趕緊戴上手套。此時(shí)的兩人已經(jīng)設(shè)想好了他們未來共同生活的樣子:先生孩子,然后去國外做博士后研究,最后在世界的某一個(gè)地方建立自己的實(shí)驗(yàn)室。
大學(xué)剛畢業(yè),他們就舉行了婚禮,然后又一同赴英留學(xué)。1995年,兩人同時(shí)獲得神經(jīng)生理學(xué)博士學(xué)位。
接著,梅·布里特又和老公一起成為愛丁堡大學(xué)的博士后研究員。隨后,兩人雙雙收到約翰·奧基夫教授的實(shí)驗(yàn)室發(fā)來的邀請(qǐng),在倫敦大學(xué)做訪問學(xué)者。
“我們?nèi)绾沃雷约荷硖幒畏剑课覀冊(cè)趺凑业綇囊粋€(gè)地方到另一個(gè)地方的路徑?我們?nèi)绾未鎯?chǔ)這些信息,從而能夠在下一次立即找到這條路?”1971年,奧基夫就發(fā)現(xiàn)了構(gòu)成這一體系的第一個(gè)組成部分。他發(fā)現(xiàn),大腦的海馬體里有一種特殊的神經(jīng)細(xì)胞,每當(dāng)老鼠身處屋子的特定位置時(shí),這種細(xì)胞的一部分就會(huì)被激活。而當(dāng)老鼠到了房間內(nèi)的其他位置時(shí),另外一些細(xì)胞則被激活。因此他認(rèn)為,這些“位置細(xì)胞”構(gòu)成了房間位置的一幅地圖。
奧基夫?qū)@個(gè)發(fā)現(xiàn)十分驚喜,但他也意識(shí)到,除了位置細(xì)胞,人的大腦中必然還存在著其他作用的“導(dǎo)航細(xì)胞”,比如計(jì)算距離、感知方向等。
當(dāng)時(shí)這一研究領(lǐng)域非常熱門,對(duì)大腦細(xì)胞科學(xué)非常感興趣的梅·布里特和丈夫,就一頭扎了進(jìn)去。他們希望最終幫導(dǎo)師揭開這個(gè)難解之謎。
1996年,夫妻倆意外收到挪威科技大學(xué)的助理教授職位邀請(qǐng)。當(dāng)時(shí)兩人有點(diǎn)猶豫不決:如果接受,就將意味著前往一個(gè)遠(yuǎn)離世界學(xué)術(shù)研究中心的偏遠(yuǎn)之地,一個(gè)名不見經(jīng)傳的小型大學(xué)單打獨(dú)斗。但卻可以在一個(gè)地方一同工作,并且研究領(lǐng)域也是對(duì)口的。于是小兩口最終接受邀請(qǐng),回到了挪威。此時(shí),一同回國的還有他們的兩個(gè)小寶寶——一個(gè)蹣跚學(xué)步,另一個(gè)還是嬰兒。
在特隆赫姆這個(gè)離北極圈僅300多公里的地方安頓下來,并不是一件容易的事。他們還必須白手起家,在一間地下室里建立起自己的實(shí)驗(yàn)室,另外還要建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施。幸運(yùn)的是,夫妻倆得到了歐盟研究委員會(huì)的一筆巨額資助。
建起自己的實(shí)驗(yàn)室后,夫妻倆開始研究位置細(xì)胞:將電極直接植入小鼠的海馬體,并記錄當(dāng)它在一個(gè)大盒子內(nèi)自由奔跑時(shí)產(chǎn)生的大腦信號(hào)。這些信號(hào)會(huì)被送入計(jì)算機(jī),并匹配這些神經(jīng)細(xì)胞被激發(fā)時(shí)小鼠在盒子中所處的位置。
經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),夫妻倆注意到,內(nèi)嗅皮層區(qū)域的神經(jīng)細(xì)胞,會(huì)在小鼠通過某一特定點(diǎn)的時(shí)候發(fā)生激活,這一點(diǎn)和海馬體區(qū)域的位置細(xì)胞很像。當(dāng)盒子里的小鼠正忙著到處在盒子底部找巧克力碎塊吃的時(shí)候,二人在一旁專注的觀察它們的行為,而計(jì)算機(jī)則不斷記錄著小鼠的大腦神經(jīng)細(xì)胞信號(hào),并在位置圖上進(jìn)行繪制。很快,一個(gè)圖形模式漸漸清晰起來——那是一個(gè)呈六邊形的網(wǎng)格形狀,就像一個(gè)蜂巢。
在盒子里并沒有六邊形狀存在,這一形狀是在小鼠的大腦內(nèi)抽象地形成并疊加于環(huán)境背景之上的,當(dāng)小鼠經(jīng)過這一抽象六邊形上的某一點(diǎn)時(shí),某一對(duì)應(yīng)的神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)被激活。這是一項(xiàng)重大的發(fā)現(xiàn)——這是空間的大腦語言,大腦正是依靠這種語言來刻畫周圍的空間環(huán)境的。
就在導(dǎo)師奧基夫發(fā)現(xiàn)大腦“位置細(xì)胞”34年后的2005年,梅·布萊特和老公,又發(fā)現(xiàn)了大腦定位機(jī)制的另外一項(xiàng)關(guān)鍵組成部分:他們將其稱為“網(wǎng)格細(xì)胞”。這種細(xì)胞能夠產(chǎn)生一種坐標(biāo)系統(tǒng),從而使得精確定位與路徑搜尋成為可能。二人的后續(xù)研究,揭示了位置和網(wǎng)格細(xì)胞是如何令定位和導(dǎo)航成為可能的。
大腦內(nèi)的定位系統(tǒng),被稱為大腦中內(nèi)置的“GPS”,它讓我們能夠在空間中實(shí)現(xiàn)定位,揭示了高等認(rèn)知能力的細(xì)胞層面機(jī)制。夫妻倆對(duì)“網(wǎng)格細(xì)胞”的這一發(fā)現(xiàn),解答了一個(gè)困擾哲學(xué)家和科學(xué)家們長(zhǎng)達(dá)數(shù)世紀(jì)的謎團(tuán)。
結(jié)婚超過28年,并沒有讓他們對(duì)大腦科學(xué)的研究興趣有絲毫減弱。好玩的是,夫妻倆會(huì)在早餐時(shí)間討論和“網(wǎng)格細(xì)胞”相關(guān)的話題,也會(huì)在清晨的實(shí)驗(yàn)室會(huì)議中進(jìn)行更加細(xì)致的探討。夏天夜晚,在附近的小餐館吃飯時(shí),梅和老公仍然會(huì)津津有味的交流這些。在外人眼里枯燥乏味的學(xué)術(shù)研究,在他們這里卻變得妙趣橫生,比燭光晚餐都浪漫。
夫妻倆能非常舒適和諧地工作,是因?yàn)樗麄冇泻芏喙餐呐d趣。比如:兩人都喜愛戶外運(yùn)動(dòng),梅·布里特三天兩頭會(huì)在他們位于海邊的房子附近起伏的山地跑步,而先生則會(huì)在周末出去徒步行走。他們兩人都對(duì)火山充滿熱情,這也是為什么他們兩人會(huì)在非洲一座休眠火山的山頂訂婚的原因。如今他們已經(jīng)一同攀登了世界各地的許多座高山,包括阿爾卑斯、新疆天山托木爾峰等等。
當(dāng)進(jìn)行工作時(shí),他們逐漸形成了某種分工合作的方式。丈夫更多的進(jìn)行計(jì)算與理論工作,而妻子則負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室管理以及人員管理,并承擔(dān)更多的實(shí)驗(yàn)工作任務(wù)。夫妻倆還約定,每次去參加會(huì)議時(shí)都只去一個(gè)人,這樣就能有另一個(gè)人留在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)工作。
2013年,美、德三位科學(xué)家因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了細(xì)胞“運(yùn)輸”的秘密,獲得當(dāng)年諾獎(jiǎng)。令梅·布萊特女士做夢(mèng)都沒想到的是,她和老公以及導(dǎo)師約翰·奧基夫因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了大腦中的“定位”細(xì)胞,竟獲得2014年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
按照慣例,諾獎(jiǎng)委員會(huì)會(huì)打電話通知諾獎(jiǎng)得主,并記錄下他們第一時(shí)間的舉動(dòng)。接到電話時(shí),梅當(dāng)時(shí)正在實(shí)驗(yàn)室開會(huì)。當(dāng)時(shí)和同事討論研究數(shù)據(jù)的過程太有趣,差點(diǎn)沒接到電話。在得知獲獎(jiǎng)后,她說自己簡(jiǎn)直“震驚了,一直在哭”。接著又像孩子般興奮得手舞足蹈,同事們馬上用生日歌的曲調(diào)唱著“祝你得獎(jiǎng)快樂”,與她一同喝香檳慶祝。欣喜若狂的同時(shí)她也有一絲遺憾,老公此刻正在飛往德國慕尼黑的飛機(jī)上,她無法聯(lián)系到對(duì)方,第一時(shí)間和他分享自己的喜悅。
盡管知道得晚了點(diǎn),但愛德華卻有了更多驚喜。當(dāng)全世界都知道他是諾獎(jiǎng)得主時(shí),唯有他一人還在飛機(jī)上對(duì)此一無所知。因此,當(dāng)諾獎(jiǎng)消息宣布一個(gè)半小時(shí)之后,他走下飛機(jī)時(shí)震驚了,慕尼黑機(jī)場(chǎng)的官員們親自向他祝賀,人們拿著鮮花在機(jī)場(chǎng)迎接,這時(shí)他才知道自己得獎(jiǎng)了。愛德華打開手機(jī)才發(fā)現(xiàn),自己有“120個(gè)未接來電”。
梅·布里特的好友——中國科學(xué)院院士、神經(jīng)生物學(xué)家段樹民說,以前我們治療老年癡呆癥,可能只知道是老年人的記憶力下降,記不住事了。對(duì)于這種病的治療,一直沒有發(fā)現(xiàn)有效的預(yù)防和治愈的方法。
“定位細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),讓我們知道老年癡呆癥病人經(jīng)常迷失方向,與空間記憶功能受損有關(guān)。如果從這類患者的網(wǎng)格細(xì)胞入手進(jìn)行治療,可能就會(huì)非常有效?!?/p>
多一點(diǎn)激情和好奇,讓枯燥乏味的工作變得充滿情趣,這也許就是這對(duì)挪威夫妻成功的秘訣,以及對(duì)我們的最大啟示。