诺奖夫妇,在乞力马扎罗山顶订婚

2015-09-10 07:22张东亮
莫愁·时代人物 2015年1期
关键词:海马夫妻俩网格

张东亮

因为他们发现了大脑中形成定位系统的细胞,解答了一个困扰哲学家和科学家们长达数世纪的谜团,2014年10月6日,瑞典卡罗琳医学院在斯德哥尔摩宣布,将2014年诺贝尔生理学或医学奖授予来自挪威的爱德华·莫瑟尔夫妇,这对世界科学界罕见的“神雕侠侣”继续书写着属于自己的传奇。

乞力马扎罗山顶交换订婚戒指

爱德华·莫瑟尔和妻子梅·布里特相识在1983年朋友举办的大学联谊会上,仅仅一眼,莫瑟尔就对热情而直率的布里特产生了浓烈的好感,而布里特也芳心暗许。

带着年轻人之间的罗曼蒂克故事,还有在学术上的好奇心,他们开始了一项使命——找出大脑控制行为的背后机制。于是,两人前去拜访该校具有显赫声望的电生理学家皮尔·安德森,并请求跟随他做本科毕业课题。

当时安德森正在开展对大脑海马体区域神经细胞活动的研究,两位学生决心将细胞的精确活动机制与动物行为联系起来。安德森与当时大多数的神经科学家一样,对直接跨越如此巨大的一步心存疑虑。

但是这两位年轻人非常坚持,安德森最后只能妥协,给他们指定了一个听上去相当简单的课题:在保持小鼠对环境信息记忆能力的情况下,你最多可以切除小鼠大脑海马体的多大部分?

这对恋人接受了这项挑战,并很快有了重大的发现。在当时,科学家们普遍认为海马体是均一的。但莫瑟尔和布里特发现,海马体的一侧在空间记忆方面要比另一侧重要得多。这一发现在后来他们的实验中被证明是无比宝贵的。

1984年,当时还在念大学的两人登上了非洲坦桑尼亚境内的乞力马扎罗山顶,并在那里交换了订婚戒指。但因为山顶的温度实在太低,他们不得不以最快的速度交换戒指,然后赶紧戴上手套。此时的两人已经设想好了他们未来共同生活的样子:先生孩子,然后去国外做博士后研究,最后在世界的某处建立自己的实验室。

大学毕业后,莫瑟尔和布里特举行了简单的婚礼,然后便共赴英国留学,并成为爱丁堡大学的博士后研究员,随后,两人双双收到世界知名科学家约翰·奥基夫教授的实验室发来的邀请,在伦敦大学做访问学者。

“我们如何知道自己身处何方?我们怎么找到从一个地方到另一个地方的路径?我们如何存储这些信息,从而能够在下一次立即找到这条路?”1971年,奥基夫就发现了构成这一体系的第一个组成部分。他发现,大脑的海马体里有一种特殊的神经细胞,每当老鼠身处屋子的特定位置时,这种细胞的一部分就会被激活。而当老鼠到了房间内的其他位置时,另外一些细胞则被激活。因此他认为,这些“位置细胞”构成了房间位置的一幅地图。

奥基夫对这个发现十分惊喜,但他意识到,除了“位置细胞”,人的大脑中必然还存在着其他类型的“导航细胞”,比如计算距离、感知方向等。

当时这一研究领域非常热门,对大脑细胞科学非常感兴趣的莫瑟尔和布里特,索性一头扎了进去。

北极圈边安家

1996年,夫妻俩意外收到位于特隆赫姆的挪威科技大学的助理教授职位邀请。当时两人有点犹豫不决:如果接受,就将意味着前往一个远离世界学术研究中心的偏远之地,一个名不见经传的大学单打独斗。但是这个学校愿意给夫妻俩两个职位,这就意味着他们可以在一个地方共同工作,并且研究领域也是对口的,这对他们的吸引力很大。夫妻俩最终接受邀请,回到了挪威。此时,一同回国的还有他们的两个小宝宝——一个蹒跚学步,另一个还是婴儿。

在特隆赫姆这个离北极圈仅300多公里的地方安顿下来,并不是一件容易的事。这里天寒地冻不说,他们还必须白手起家,在一间地下室里建立起自己的实验室。幸运的是,夫妻俩得到了欧盟研究委员会的一笔巨额资助。

在一个典型的挪威清晨,一场雪过后,当外国游客还在户外贪婪地呼吸着挪威童话王国的清新空气时,布里特已经开始了一天的行程,她起得很早,要亲自开车送孩子去幼儿园。这个干练的辣妈,有着北欧女性标志性的金色头发,尽管已经是两个孩子的母亲,依然充满年轻女子的青春活力。

孩子们很可爱,布里特一边开车一边和他们讲笑话。这是一个其乐融融的场面,和外面的天寒地冻形成很大的反差。因为先生工作太忙,平时除在实验室搞研究外,照顾孩子的重任就落在了布里特的身上,但她认为这让自己很快乐。

在科学研究过程中,夫妻俩注意到,内嗅皮层区域的神经细胞会在小鼠通過某一特定点的时候被激活,这一点和海马体区域的“位置细胞”很像。但它们在其他几个区域也同样会被激活。当盒子里的小鼠正忙着到处在盒子底部找巧克力碎块吃的时候,两人在一旁专注地观察它们的行为,而计算机则不断记录着小鼠的大脑神经细胞信号,并在位置图上进行绘制。很快,一个图形模式渐渐清晰起来——那是一个呈六边形的网格形状,就像一个蜂巢。

就在导师奥基夫发现大脑“位置细胞”34年之后的2005年,布里特和丈夫发现了大脑定位机制的另外一项关键组成部分,他们将其称为“网格细胞”。这种细胞能够产生一种坐标系统,从而使得精确定位与路径搜寻成为可能。两人的后续研究,揭示了位置和“网格细胞”是如何令定位和导航成为可能的。夫妻俩对“网格细胞”的发现,解答了一个困扰哲学家和科学家们长达数世纪的谜团。

获得诺奖乐翻天

结婚28年来,莫瑟尔夫妇对大脑科学的研究兴趣没有丝毫减弱。好玩的是,夫妻俩会在上午讨论和“网格细胞”相关的话题,也会在清晨的实验室会议中进行更加细致的探讨。夏天夜晚,在附近的小餐馆吃饭时,莫瑟尔和布里特仍然会津津有味地交流这些。在外人眼里枯燥乏味的学术研究,在他们这里却变得妙趣横生,比烛光晚餐都浪漫!

虽然莫瑟尔和布里特绝对称得上是学霸夫妻,但并非每一对夫妻都能做到像他们那样和谐地共同工作,夫妻俩将此归结为他们随和的脾气和共同的兴趣爱好。

两人都喜爱户外运动,布里特三天两头会在他们位于海边的房子附近起伏的山地跑步,而莫瑟尔则会在周末出去徒步行走。他俩都对登山充满热情,这也是他们会在乞力马扎罗山顶订婚的原因。

登山的默契延续到了工作中,他们逐渐形成了一种分工合作的方式。莫瑟尔更多进行计算与理论工作,而布里特则负责实验室管理以及人员管理,并承担更多的实验工作任务。

令莫瑟尔和布里特做梦都没想到的是,他们和导师奥基夫因为发现了大脑中的“定位”细胞,获得2014年诺贝尔生理学或医学奖。

按照惯例,诺奖委员会会打电话通知诺奖得主,并记录下他们第一时间的反应。接到电话时,布里特正在实验室和同事们激烈地讨论着研究数据,在得知获奖后,她说自己简直“震惊了,一直在哭”,接着又像孩子般兴奋得手舞足蹈,同事们马上用生日歌的曲调唱着“祝你得奖快乐”,与她一同喝香槟庆祝。欣喜若狂的同时,布里特也有一丝遗憾,丈夫此刻正在飞往德国慕尼黑的飞机上,她无法联系上他,分享彼此的喜悦。

尽管知道得晚了点,但莫瑟尔却有了更多惊喜。当全世界都知道他是诺奖得主时,唯有他一人还在飞机上对此一无所知。因此,当诺奖消息宣布一个半小时之后,他走下飞机时惊呆了,人们拿着鲜花在机场迎接他,这时他才知道自己得奖了。慕尼黑机场的官员们亲自向他祝贺,而他打开手机才发现,自己有120个未接来电。

多一点激情和好奇,让枯燥乏味的工作生活变得充满情趣,这不仅是这对夫妻成功的秘诀,更是他们婚姻永葆活力的法宝。

图片由本文作者提供  编辑 陈陟  czmochou@163.com

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