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发布时间:2021-01-23 13:24:53

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作者:迈克尔·加扎尼加

出版社:北京联合出版公司

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双脑记:认知神经科学之父加扎尼加自传

双脑记:认知神经科学之父加扎尼加自传试读:

版权信息书名:双脑记:认知神经科学之父加扎尼加自传作者:迈克尔·加扎尼加排版:暮蝉出版社:北京联合出版公司出版时间:2016-02-01ISBN:9787550271302本书由天津湛庐图书有限公司授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。— · 版权所有 侵权必究 · —告别弗洛伊德的时代

我出生于1939年,也正是在那一年,西格蒙德·弗洛伊德去世了。那个年代流传着很多荒唐可笑的理论,用于解释人类心理活动的本质到底是什么,而当中有许多都出自弗洛伊德的空想。但是,弗洛伊德终究是一位生物学家,同时也是一位还原论者,他深信心智是大脑的产物,并且对此持有决定论态度。如今我们已经知道,弗洛伊德的许多理论不过是虚构,但是直到20世纪50年代,这些理论还是美国法院承认的唯一一类科学证据!

在我生活的这个年代,人们对大脑运作机制的理解突飞猛进。我们不再对所谓“掌控人类内心活动的力量”进行胡乱猜测,取而代之的是一些具体的知识,关于分子、细胞及环境因素如何影响人类这种生物的存在,而弗洛伊德错过了这一切。的确,过去75年涌现出了大量新的信息,有的甚至形成了基本原理。我相信弗洛伊德一定会爱上我们眼前的这个新世界,也一定乐于发挥他那了不起的想象力,在新的大脑研究领域建立新的理论。

但是,时至今日,20世纪摆在各个领域的科学家们面前的难题依旧存在。没有生命的物质到底怎么构成生命体的零件?更具体一点,神经元是如何产生心智的?这一切真的可能实现吗?我们应该用哪一套学科语言来形容大脑和心智之间的互动?是神经生理学,分子生物学,还是信息论?简而言之,科学家们应当站在哪一个层级来理解大脑产生心智的原理?

本书便讲述了这样一段探索之旅,关于我如何从生物学角度来研究心智。当中不光有科学实验,也有科研生活中的私人关系。倘若抛开这段旅程当中的人性不谈,就无法展现故事的全貌。想法来源于不同的人物和不同的地点,又以种种复杂的形式转化为实验研究。这就是裂脑研究的历史。

裂脑研究出现在人类历史当中的一段特殊时期。20世纪是大脑的世纪。在过去50年里,大脑开始向我们吐露它的秘密。这些秘密成就了一批令人兴奋的研究项目,目的即为解码我们人类的思考方式和行为理由,以及精神疾病的症结所在。21世纪则是收获果实的世纪。放眼全球,科学家、工程师、政治家和慈善家们都已经意识到,对大脑的理解将全面改变人类生活的质量。美国发起了一个名为“BRAIN”1的脑研究项目,这是一个全美范围的公私合作项目,旨在加速革新性神经科技的发展。欧盟启动了“人类脑计划”(Human Brain Project),目标是绘制人类大脑图谱。中国的科学家们同样活跃在最前线,他们正在制造人工大脑,创建标准的病人脑扫描数据库,并构建各种脑疾病的灵长类动物模型。

在加州大学圣巴巴拉分校,我们已经组建了若干个团队,试图攻克神经科学及神经工程学领域当中最为基本的问题。我们正在利用大脑工作原理开发新一代的计算机,突破信息储存量和处理速度的极限。与此同时,我们也在寻找新的大脑疾病诊断方法及治疗方案。但是,人类的大脑是目前已知的最复杂的机器。要想解开大脑的谜团,就需要集结来自不同科研机构乃至不同国家的力量,形成更为庞大的团队。我们欢迎所有愿意接下这份挑战的合作者。当我们向着理解大脑如何产生心智的目标不断前行,弗洛伊德也定会为我们感到骄傲。

感谢中国读者,祝你们阅读愉快。打开探索脑与心智奥秘的大门深圳大学特聘教授、国际社会神经科学学会理事兼中国分会会长罗跃嘉

美国著名脑科学家和生物心理学家迈克尔·加扎尼加的个人自传《双脑记》中文版的面市是中国认知神经科学界的一件喜事,也是所有关心大脑和心理奥秘的中国普通读者的一件喜事。加上今年3月加扎尼加教授将现身《最强大脑》,“中国脑计划”可望今年出台,中国势必会掀起一场“脑科学2016”的热潮!

加扎尼加教授因为进行了一系列的“裂脑”研究在心理学和神经科学界声名显赫,但他对人类科学更大的贡献是他创建了认知神经科学领域并大力推动其发展,他本人也由此成为国际脑科学领域的战略科学家和一代名师。

20世纪70年代末纽约的一个傍晚,加扎尼加教授和麻省理工学院的认知心理学家乔治·米勒教授一同乘车去参加一个心理学和神经科学同行的晚宴,就在这辆普通的出租车上,“认知神经科学”这一科学名称诞生了!顾名思义,认知即认识和知觉的过程,神经科学则是研究神经系统的学科。因此,“认知神经科学”是对“有形大脑的功能如何产生无形心智”这一重大科学问题的完美描述,得到了全球科学界的公认。这一学科目前的研究目标是阐明人类大脑的工作机制,构建脑活动的全景模型,最终为脑疾病提供科学的诊断和治疗方案。例如,通过大脑芯片植入,可以帮助盲人重见光明、令高位截瘫患者自主操控轮椅甚至汽车等,实现人类的梦想。

作为认知神经科学之父,加扎尼加教授著作等身。从20世纪70年代起就先后出版了《裂脑》《社会性大脑》《自然界的心智》《人类》《谁说了算?》等著作,《认知神经科学》更是作为这一领域的必读入门教程,先后发行了四版,对于有志于探索脑与心智奥秘的学子们影响极大。

中国的认知神经科学也经历了一个快速发展的过程。1983年,中国科学院心理研究所的潘菽院士邀请著名的认知心理学家西蒙教授来华讲学,这是中国心理学界对认知科学的启蒙。2002年8月,笔者在青岛组织“认知神经科学国际研讨会”,邀请了国内和国外华裔的心理学家、生物学家,参加者达300人,这是中国第一次规模较大的认知盛会。2005年,北京师范大学“认知神经科学与学习”和中国科学院“脑与认知科学”这两个国家重点实验室成立,笔者也有幸参与了后者的筹建,并曾任前者的实验室主任(2005—2013),可以说亲身见证了认知神经科学在中国从星星之火到燎原之势的过程。目前,“中国脑计划”得到了国家领导人的高度重视,其核心是构建“一体两翼”的战略:“一体”,指脑与认知科学的前沿基础研究;“两翼”,指在脑重大疾病防治、类脑人工智能开发两方面的重大应用研究。可以预料,在我国社会和科技高速发展的背景下,我们的认知神经科学研究队伍也势必成为国际认知神经科学领域的一支重要力量,为揭开脑与心智的奥秘、造福人类做出应有的贡献。2016年1月12日于深圳荔园宇宙中最复杂的1.5公斤物质北京大学心理学系教授 魏坤琳

意识到底是什么?

如果用计算机的软硬件复制人类大脑,它也能有情绪么?

爱因斯坦的大脑是不是生来就和我们不同,所以我们再怎么努力也没用?

怎样科学地培育我家小孩的大脑,让他更聪明?

怎样才能矫正自闭症患者(或者精神分裂症患者)的大脑?

在公众演讲后的提问环节,我总是会被诸如此类的大脑相关问题淹没。作为一位研究大脑的科研工作者,我通常的回答是:“抱歉,这个问题是神经科学领域的热点问题之一,但是目前能给出的答案还不太明确。我只能说……”这样的回答不令人满意,但是可以原谅,因为这些问题都来自于一个方兴未艾而复杂神秘的研究领域:认知神经科学。“认知”研究涵盖了人脑的主要功能,包括感知觉、动作控制、注意、记忆、决策、情感和语言等。而“神经科学”可以探究这些功能的神经基础。两者的结合就是认知神经科学,一个探究人脑和心智如何工作的新兴学科。而这个学科的奠基人之一,就是您手上这本书的主角,迈克尔·加扎尼加博士。加扎尼加博士师从于诺贝尔奖得主罗杰·斯佩里,在他长达50余年的学术生涯中,主要借助裂脑人(直接连接左右大脑半球的胼胝体被切开的人群)的研究,探索了人脑左右两个半球的功能性分工和合作。

但是,这本书并不是认知神经科学的科普或者工具书籍。如果您想了解现代神经科学关于人脑如何工作的已有知识,请参阅加扎尼加博士主编的经典教材《认知神经科学》。但是,如果您对如下问题感兴趣:科学家的生活到底是什么样子的?为什么研究大脑很困难?认知科学家和脑科学家是如何剥洋葱般一步步探究复杂的大脑奥秘的?科学家在追寻真理的路上,是如何与嫉妒、沮丧、人际关系、惊喜、灵感、智慧碰撞等一路同行?

那么,这本书就适合您。因为它是加扎尼加博士精彩纷呈的科学探索过程和个人生活交织在一起的故事。读完了它,您会对科学探索和科学家的工作生活真正有所了解,您会真正知道探索宇宙中最复杂的1.5公斤重的物质(没错,就是我们的大脑)是怎样一个充满希望和惊喜的过程。我还希望您会像我一样,从一个杰出科学家的人生故事中学到知识、获得鼓舞、窥见未来。

这个世界很小。我在北京大学的课堂上讲授加扎尼加教授撰写的认知神经科学经典书目,甚至测试过他熟悉的裂脑病人J.W.,并据此发表过科研论文。但我没有想到,有一天自己能和他在电视节目《最强大脑》中同台,和千万人一起见证人类大脑的奇迹。这是科研工作所带来的诸多喜悦中额外的一笔,我对此心存感激。我也相信,从他精彩的科学生涯中汲取的真知灼见和乐观精神,必将能激发我们在21世纪探索人脑诸多奥秘的道路上大步前行。光辉一日哈佛大学心理学教授 史蒂芬·平克

刚进入研究生院不久,我就开始犹豫:科研生活到底是不是我的菜?科研很适合我,这一点毫无疑问:我的困惑在于研究者的生活方式。在麦吉尔大学(McGill University)上本科时,我和阿尔·布雷格曼(Al Bregman)一起做了一些关于听觉感知的研究,他把我们的课题深化到了认知与认识论的水平。于是乎,顺其自然,我选择前往大名鼎鼎的哈佛大学心理物理学实验室继续深造。但是,当我一点一点熟悉实验室的氛围之后,却感到自己对生活的渴望也在一点一点消失。被日光灯照亮的大房间里,大堆的音频设备上积满了灰尘,还有许多过时的迷你计算机,别人告诉我,在这些计算机上编程必须用汇编语言,因为只有菜鸟才会用现成的软件包。占据实验室的是一群穿着格子衬衫、面色苍白的瘦子,有的已有偶尔才能相见的妻儿,但全都没有半点幽默细胞。这群人主要的娱乐项目就是嘲笑别的心理学家缺乏数学严谨性,不过他们也有属于自己的放纵一刻,那就是每周日晚围着黑白电视机,一边看《风流医生俏护士》(MASH)一边吃比萨。第一次参加实验室组会时,我见到了组织研讨的教授们,他们个个严厉阴沉,第一印象仍旧没让我感受到半点振奋——其中一位教授开口就是:“让我们来讨论关于Äi/i的最新研究进展。”他暗指的是韦伯定律,一个描述刺激在感觉上的增量与其绝对强度关系的心理物理学方程——我原本以为这个问题早在一个世纪以前就已经彻底解决了,威廉·詹姆斯2还受此启发写下了至理名言:“心理物理学研究证明了一个观点,那就是再无聊的东西都没法让德国人感到厌烦。”

幸好,我坚强地挺了下来,因为在几年后,我重拾了对科研生活的信心。当我还是一个无名的博士后小卒时,因为一位教授身体不适,我被临时选派前往加利福尼亚的圣巴巴拉参加一个私人举办的会议,并代替他成了麻省理工学院的代表,在这场会议上,心理学界的巨头乔治·米勒(George Miller)和迈克尔·加扎尼加宣布了一个新学科的创建计划,而这个新学科被他们冠名为“认知神经科学”。会议选址在恰如其名的埃尔恩坎托酒店3,与会者身处一个芬芳的露台,周围是美不胜收的风景,大家一面开着会,一面品尝着红酒和前菜。加扎尼加的开幕演讲时常被同事们的俏皮话和笑声打断,而用更多的俏皮话和更豪放的笑声打断讲话的主力正是演讲者本人。第二天的讨论主题丰富,从加扎尼加关于裂脑人存在双重意识的惊人发现,到新学科将如何阐明经典的哲学问题。一天的会议结束后,我们来到加扎尼加亲手建造的小屋休憩,那里可以远眺太平洋,并伴随着更加丰盛的佳肴美酒和欢笑,如果我没有记错的话,他的女儿还带着杜鹃花环,和朋友们愉快地跳起了圆圈舞。在我对当天场景的回忆中,还能看到蓝色知更鸟和彩虹,但我怀疑这两个元素是被后期加入的,因为当时留下的温暖而活泼的总体印象外加热心的主人那天马行空的兴趣,都对我的记忆造成了影响。

迈克尔·加扎尼加之所以能有如此声望,不光因为他成就了诸多里程碑式的科学发现,并催生了认知神经科学领域,还因为他得以向世人展示,科学是可以与生活中的美好共存的。当然,科学有其沉闷枯燥的一面,又充斥着大大小小的争吵,但加扎尼加告诉大家,追寻科学真理的路上可以有幽默,有友情,有感官享受以及孩童般的好奇心。他在里斯本、威尼斯和纳帕这样的旅游胜地举办学术会议,会议内容包括长达两小时的演讲以及持续四小时的自由谈话,还有食物和葡萄酒相伴。比起传统研讨会上走马观花般的十分钟PPT报告或是满是产品海报和销售人员的仓库,加扎尼加主办的会议完全不同,令人心向往之。若想亲身享受一把由他创建的科学乐园,你也无须熬成头发斑白的专业学者。加扎尼加的认知神经科学暑期研究所——也被学员们称作大脑夏令营,已经带领几代学生认识了这门学科,同时也让家长们的视野得以拓展。

你手中的这本令人愉快的回忆录细数了认知神经科学的发展历史,而第一视角正是学科的创始人之一,同时也是该领域内的一位杰出的实践者。对于那些认识加扎尼加本人的读者,你们能够从字里行间感受到他的声音。而对于那些并不熟悉加扎尼加的读者,你们将从这一人类知识的前沿之作中,读到科学观点、研究发现以及对政策的思考——既包含学术政策,也包含国家政策。本书还附有真实的历史影像资料,在其中对一些关键的发现进行了天才般的展示,无论你属于哪一类读者,你都将为之感到惊喜——打破老前辈都厌恶新技术的刻板印象、尝试使用21世纪的新式出版媒介,这不正是加扎尼加的风格吗?

在加扎尼加的一生中,有许多形形色色的人物登场又退场,人们在读到这些人物时也许会困惑,为何加扎尼加身边永远包围着一群被他形容为机智、善良和有趣的人?我会把这个问题留给读者自己判断,或是因为加扎尼加总是能吸引这样的人,或是他在描述同事时爱往好里说,抑或是他总能激发出周围人最好的一面。

对我来说,毫无疑问,自打当年在圣巴巴拉度过的光辉一日起,加扎尼加就激发出了我最好的一面,他对我进行指导,为我提供挑战,接受我的咨询,让我开怀,而最重要的是,他向我展示出,你可以在做科学家的同时,成为一名值得尊敬的人。因此,在2008年,当美国心理协会将杰出科学贡献奖的荣誉授予加扎尼加,并邀请我写颁奖词时,我感到无比荣幸:

他在裂脑病人中进行的研究揭示了大脑半球的功能。他发现大脑右半球能够在无须察觉左半球之存在的情况下运作,从而构建了完整人类大脑的功能图景。这项发现是心理学之经典,丰富了人们对意识、自由意志以及自我的理解。他开创了认知神经科学领域,并笔耕不辍,使之成为举国关注的话题。他的智慧以及对生活之乐的把握,让无数学生和同事感受到了科学的人性一面。与聪明人一起度过的美妙生活

50多年前,我发现自己遭遇了神经科学史上最惊人的现象之一:大脑的左右半球在分离后会诞生两个彼此独立的意识,而这一切都发生在同一个头颅里。当年的我还是一个初出茅庐的新人,但连我都明白,这些独特的病人即将改变整个大脑研究领域。事实上,他们还改变了我的人生轨迹,从那时起,我一直致力于探索这群病人脑中的奥秘。当我思考该如何讲述这个关于裂脑研究及其发展进程的故事时,我逐渐发觉,他人对我的人生旅程产生了何等深远的影响,以及,我们科学家在科研生活之外还有许多与科学无关的经历,二者构成的混合体才是我们的本来面貌。要想把这些经历理顺、说清楚何为因何为果是不可能的。按照故事的真实始末细细道来,这才是更好的选择。

绝大多数人在讲述科学发展史时,会将观点形成的过程描述得有条不紊、逻辑严密。科学作者通常不会把这条主要故事线与其他日常生活琐事混杂在一起,譬如叙述自己身边人的性格如何随时间发生改变。毕竟,科学知识指的是那些客观真理,而非科学家本人。尽管我非常同意这条观点,但现在我意识到,用这种方法难以揭露科研生活与科学家的真实状态。原始的测量数据是一回事,对数据的解读又是另外一回事,后者才能向人展现科学家其人以及在科学家脑袋里运作的各种影响与偏见。回顾我的理论的进化历程,很明显,他人的影响作用是巨大的,充满了戏剧性。因此,在科学界,事情的实际发展与理想状态相去甚远。与人生一样,科学实验也不得不走许多弯路。科学,其实是某种深远的社会活动的产物。

科学在大众眼中的形象,即科学诞生于孤独离世的天才,他们永远独自工作,与他人毫无瓜葛,是完全错误的。同样,给未来的科学家、研究资助人以及大众留下关于科研的错误印象,这也是不对的。出于这个目的,我希望能够展现一幅不一样的图景:科学诞生自友谊,行走在不同生活轨迹上的人们构建的社会关系才是科学发现的矿藏。这是一种美妙的生活方式,与聪明人一起度过岁月,为大自然的惊奇与神秘绞尽脑汁。我的生命中出现过许多非凡的人物,有的是名人,有很多是伟大的科学家,还有一些是令人着迷的裂脑病人。在我逐步理解一个重要问题的历程中,他们都扮演了各自不同的角色,而这个问题就是:大脑究竟如何产生意识?第1章投身科研之路

物理学就像性爱:没错,或许能得到一些实用的结果,但这并不是我们做它的原因。——理查德·费曼(Richard P.Feynman)

1960年,男女同校的大学并不多见。当时我正在达特茅斯学院上学,这里地处新罕布什尔州汉诺威市的偏远郊区,学校有数百人,是清一色的男性。待到夏季来临之时,我的脑袋里徘徊起一个念头。这年冬天,我认识了韦尔斯利女子学院(Wellesley College)的一个女孩,想去一个离她近一点儿的地方与她共度暑假。于是我申请了加州理工学院的实习项目。加州理工学院是一个传说中的圣地,在这里你既能探索新知,又能体验人情,一段辉煌的夏日时光就此开启。后来,她有了别的追求,而我则与科学结下了不解之缘。我时常在想,我之所以会去加州理工学院,真的是因为对科学有着贪婪的渴求吗?还是说,我的渴求对象其实是附近的女孩?谁又能知道年轻人那反复无常的大脑有着怎样的运作机制?尽管他们的大脑已被荷尔蒙折腾得七荤八素,却偶尔还会有灵感跻身于夹缝之间。

于我而言,这些夹缝间的创想之中有这样一个问题:“大脑是怎么让这一切运转起来的呢?”加州理工学院吸引我的另外一个原因是《科学美国人》杂志(Scientific American)上一篇关于神经环路的生长的文章,作者是罗杰·斯佩里(Roger Sperry)。这篇文章对一系列研究进行了总结,描述了神经元如何从A点生长至B点、从而建立一个特定的连接。神经生物学的相当一部分——事实上,要我来说,应该是绝大部分——都维系于这一简单的问题。斯佩里就是该领域的王者,而我想对此了解更多。另一方面,正如刚才所说,我的女朋友就住在圣马力诺,和加州理工学院在同一条街上,距离很近。

直到多年后,我听说了路易斯·阿尔瓦雷斯(Luis Alvarez)的一段话,这才幡然醒悟,原来促使我提出问题的并非单纯的好奇心。阿尔瓦雷斯是加州大学伯克利分校的著名物理学家,他指出,科学家之所以会选择手头的研究工作,不是因为好奇,而是因为他们凭直觉认为有些事物的运作机理并不像人们所说的那样。无论面对的是什么样的问题,他们具有实验精神的大脑都会马力全开,思考着全新的解决方案。科学家们会在惊叹于一项发现或发明的同时,下意识地自动开始思索不同的方法或解释。

就我个人来说,我总是在思考如何用不同的方式来看待问题。部分原因在于,我的数理分析能力实在乏善可陈。在我眼里,数学并不是一门轻松的学科,我也羞于与人就几乎任何主题进行高技术含量的讨论。我发现,许多情况下,在探讨那些看上去无比复杂的问题时,若使用日常语言,就能让事情简单不少。这个想法是正确的,因为世界的运作方式正是如此。不管怎么说,人们要想玩上一把桌球,并不需要理解球的原子组成和量子力学原理,简单可靠的经典物理学就足够了。

每时每刻,我们人类都在进行抽象化,也就是说,从客观事实中发展出更具普遍意义的理论和知识。利用这种方法,我们得以不断地开发出新的、更为简洁的描述层级(layer),方便我们那容量有限的大脑加以处理。以我的卡车为例。“卡车”是一个新的描述层级,指代的是一种具有开放储藏空间的交通工具,可用于运输货物,其组成部件包括一个六缸引擎、散热器和冷却系统、底盘等等。有了新的描述后,每次想到或说起我的卡车时,我就无须提取出所有的零部件,再在脑中组装起来。我压根儿就不用去想它们(除非某个部件出现了故障)。倘若在每次提到某样事物时都不得不理解其背后的原理,这种复杂性将超越我们的处理能力。大脑无法加工如此庞大的信息,因此,我们将之组块化——给这堆机械结构起一个名字“卡车”,从而把加工负载从成千上万的零件缩减为一个。一旦对一个原本细节详尽的事物形成了抽象的概念,思考事物,即思考其运作原理的新方法就变得无比清晰,令人欢欣鼓舞。有新的关键词和索引物在手,大脑就像获得了解放一般,得以凭借新鲜的能量重新投入思考。在大自然母亲身上,层级似乎无处不在。

我将这一想法称为关于世界的“层级化”观点,它来源于一门试图理解细胞、电脑网络、细菌和大脑等复杂系统的科学。分层的概念几乎可以应用于任何复杂系统,甚至包括我们的社交世界,也即是人们的个人生活。我们可能在某个运转正常的层级上生活,受到其特有的奖赏系统驱使;随后又可能突然闯进另外一个层级,遭遇完全不一样的游戏规则。对于我来说,加州理工学院就是一个全新的层级。在那里,我看到的任何东西、所做的任何事情都将是我的“第一次”,数不胜数。第一次诱惑

无论如何,在达特茅斯学院的大三和大四之间的暑假,我终于来到了这里,怀着紧张的心情踏入加州理工学院的校园,开始无数个“第一次”中的第一个任务:去罗杰·斯佩里位于克尔克霍夫楼的办公室和他见面。事实证明,他是一个语气柔和、头脑冷静的人,不大容易被打乱阵脚。我后来听说,就在我俩见面的几周前,一只猴子从动物房里逃窜出来,闯进他的办公室,跳上了办公桌。他抬起头,对这位客人说:“也许我们应该去隔壁房间,那边更安静一些。”

加州理工学院有其独特的迷人氛围。人人都有睿智的头脑。一扇扇办公室门后是一群个性迥异的杰出科学家,正在忙于手头的事业。所有的大学都号称自己拥有这样的景象(尤其是在时下一些写得天花乱坠的网页上),总是吹嘘他们是多么擅长“学科融合”,然而实际的情况往往大相径庭。但是,在加州理工学院,一切都是(现在仍是)货真价实的:大脑的引擎一刻不停,相互碰撞出智慧的火花。一句老话可以很好地形容这里的文化气质:“我知道他发明了火,但他最近又有何成就?”周围的人不断敦促你用陌生的方式思考问题,和他们共事总是令人兴奋不已。光是努力跟上大家的步调都充满了挑战。加州理工学院处处如此,而罗杰·斯佩里的实验室尤甚(图1-1)。图1-1 加州理工学院奥尔斯实验室大楼斯佩里的实验室在加州理工学院奥尔斯实验室三楼,附近就是位于教堂化学楼的莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)的办公室。在马路对面的克尔克霍夫楼里办公的,有果蝇遗传学之父斯特迪文特(A.H.Sturdevant),及其身为诺贝尔奖获得者的学生埃德·刘易斯(Ed Lewis)。Courtesy of the Archives, California Institute of Technology.

初来乍到的我对这一切爱不释手。回顾以往,人一生中经历的哪些故事决定了他所选择的道路或是影响了其后故事的走向?大概没有人知道这个问题的答案。当然,机缘巧合也好,更深层的原因也罢,二者皆能引导我们去往全新的位置和环境。同样神奇的地方在于,在那里,我们往往能够立刻融入,成为其动态关系和信息库的组成部分。很快,我们就开始为新目标而努力奋斗了。

我受到神经生长环路课题的吸引来到这里,然而不久以后,实验室逐渐兴起了一个新的兴趣——裂脑研究,也就是试图论证两个大脑半球能否在彼此独立的情况下进行学习。斯佩里的实验室里热热闹闹地活跃着一群博士后,他们对猴子和猫进行裂脑手术、将左右大脑半球的联系截断,随后观察它们的行为表现。我又该选择什么样的切入点呢?

很快,我想到了一个点子:造出一种“暂时分裂的大脑”。我的方案是在大鼠身上使用一种叫作“扩散性抑制”(spreading depression)的处理方法,即将一块浸满钾离子溶液的纱布或吸收性明胶海绵放置于大脑的一侧半球,使之进入休眠或停止活动的状态,而另外一侧半球则保持清醒,且依旧具有学习能力。扩散性抑制现象的世界级权威之一——安东尼·范哈尔瓦德(Anthonie van Harreveld)的办公室就在斯佩里隔壁,所以向他咨询问题很方便。他为人和善温柔,非常平易近人,尤其是谈起科学的时候。不幸的是,很可能是因为大鼠让我浑身不舒服,最终这个实验在我手上没能取得半点进展。

于是乎,我转向了兔子。这回的想法依旧简单。左侧和右侧颈内动脉分别掌管着左侧和右侧大脑半球的血液输送,为何不往兔子的一侧颈内动脉注射麻醉剂呢?这样一来,我就能在一次实验中只令一半大脑进入休眠状态,而另外一半则保持清醒和学习能力。这种方法行得通吗?在当时的科学界,尤其是在加州理工学院,能阻碍某个研究思路或实验展开的只有当事人的精力和能力。没有机构审查委员会(Institutional Review Board, IRB),不存在资金短缺,不会有人言不由衷地泼凉水,也没有啰唆的规章制度。你只需动手开干就行了。

我必须要掌握一种测量神经活动的方法,以确保目标大脑半球已进入休眠状态、而另外一侧大脑半球仍旧清醒,于是我开始往实验中加入脑电图(electroencephalograph, EEG)记录的环节。接下来,我必须学会如何教兔子一个小把戏,好让它能学点儿什么。我们决定让兔子学会在听到一个声音后做眨眼的动作。我搞定了这个步骤。随后,我得学习如何把记录电极固定在兔子小小的头骨上,从而记录大脑的电活动,即脑电图反应。一番折腾后,我也成功了。最后一步,我必须做到往兔子的左侧或右侧颈内动脉(连接心脏和大脑的主要动脉)内注射一种麻醉剂,并确保药物存留在一侧大脑半球,而且不会泄漏到另一半,让它也跟着一起休眠。大脑底部存在一个叫作韦利斯氏环(Circle of Willis)的动脉结构,我耗费了许多时间进行文献检索,研究它的解剖结构,最终判断,我的实验设计在兔子身上是可行的。尽管来自左右两侧动脉的血液似乎会在韦利斯氏环中混合,但一些研究证明,基于某些血流动力学的原理,两侧的血液并不会混为一体。于是我放心大胆地保留了计划,坚信血流动力学将是我的救星,同时盼望着一侧颈动脉内的麻醉剂能让大脑半球休眠足够长的时间,让我能完成实验。终于,万事俱备,我的好戏开场了。

供我完成这些工作的实验空间只有斯佩里实验室的走廊。地方狭小,身边还有许多活跃的博士后在为自己的研究忙碌。一天,我正张罗着一场预实验。所有的角色都到位了:兔子,用于记录神经活动、正把结果写在纸带上往外输出的脑电图记录仪器,以及8根来回颤动的打印针。这时,莱纳斯·鲍林路过了。要知道,莱纳斯·鲍林可谓无人不知无人不晓,尤其是在我们这栋楼,因为他的办公室就在转角不远处的化学楼里。他是量子化学和分子生物学的创始人之一,跻身20世纪最重要的科学家排行榜,2000年美国还发行了以他的头像为图案的邮票。鲍林停下了脚步,询问我正在做什么。在对当下的状况进行一番估量之后,他说:“你知道么,你‘记录’到的那些歪歪扭扭的信号可能只是一种简单的机械扰动,就像放在碗里的果冻一样。你最好先测试一下,看看是否如此。”

他沿着走廊渐渐远去,而我在原地一阵热血沸腾。鲍林传达的讯息很简单:年轻人,别做提前假设,应该去检查所有的可能性。在加州理工学院,无论你选择哪一个方向,身边总有人向你发起挑战、提出问题,抑或是刺激你的神经,但你依旧可以从他们那儿获得鼓舞。而且,没错,他们支持探索事物其他可能的想法,而正是这种想法敦促着年轻的科学家们勇往直前。这一切是多么令人着迷啊!当时的我还不知道,再过几年,鲍林在第二次摘取诺贝尔奖的桂冠后,将以诽谤的罪名对小威廉·巴克利(William F.Buckley Jr.)发起诉讼,而后者竟成了我毕生的好友!

就这样,一年多后,我开展了首批裂脑病人的测试。这些病人因为疾病的原因接受了大脑半球分离手术,因此左侧和右侧大脑半球不再彼此相连,而我想知道他们到底有何特性。本书围绕裂脑这一医学实例,探讨裂脑到底是什么、裂脑对人来说意味着什么以及我们从裂脑研究中获得了哪些知识。有众多科学家直接或间接地在书中登场,我对他们的一些生平细节进行了删减,大多数出于单纯的科学考虑。人生之河往往是许多看似互不相关的经历合流汇聚的结果,回首自己的研究历程,我迫切希望讲述这样一个充满机缘巧合的故事——哪怕只有一个也好——那就是我作为科研人的一生。不过话说回来,这都是本书后面的内容了。

在那个过于短暂的暑假里,我的兔子实验方案终于成功实现了。实验室里不停有人凑上来出主意,但既然是我选择的任务,就该凭借我自己的力量完成。能够探明些许事物运作的机理令我兴奋不已。我感受到了来自科研的诱惑。当时我很清楚,对此我必须和父亲谈一谈。他的梦想就是让我追随他和我哥哥的脚步,攻读医学院。我父亲是一个强势的人。要想逃离老大的计划,一场对话是少不了的。我的家族开拓史

1905年,我的父亲丹特·阿基利斯·加扎尼加(Dante Achilles Gazzaniga,图1-2)出生于马萨诸塞州马尔伯勒市,其父亲是一位意大利移民,来美国后一直在一间制鞋厂做工。他在新罕布什尔州曼彻斯特的一所罗马天主教文法学校圣安塞尔姆学院(St.Anselm’s College)念完书,打算回家加入父亲工作的厂子。指导他去圣安塞尔姆学院上学的是当地的一名牧师,这位牧师告诉我父亲说,如果他能在暑假期间学习化学和物理,就能安排他去远在芝加哥的洛约拉大学(Loyola University)读医学院。啊,在那个年代,生活是多么简单粗暴!学点东西,你就能迈上一个新台阶。我的父亲也就这么做了。1928年,他来到了芝加哥,并打算用母亲攒下的钱购买一台显微镜。可惜的是,这笔钱存在银行里,在1929年爆发的经济危机中全部打了水漂。图1-2 丹特·阿基利斯·加扎尼加我的父亲抛下他在洛杉矶的生活加入了美国海军,并参加了第二次世界大战。他曾在新赫布里底和新喀里多尼亚的军事基地为士兵们进行外科手术。

在芝加哥,离他的住所不远处的拐角发生了那场臭名昭著的情人节大屠杀(Valentine’s Day Massacre),主犯是黑帮老大阿尔·卡彭(Al Capone)。我父亲甚至亲耳听到了克拉克大街传来的枪声。有时,他会去当地的一家小餐馆买蛤蜊杂烩,顺便偷几包已成为主食之一的牡蛎饼干,而餐馆旁边的小巷子就是枪杀的案发现场。为了攒生活费和学费,他凭借一副又高又壮的好身板,当过半职业性的橄榄球运动员。他还做过电梯员,在电梯里完成了不少功课,也不知道他究竟是怎么做到的。我曾经思考过我俩境遇之间的差异,毕竟我是在灯红酒绿的加利福尼亚城市帕萨迪纳享受着有偿的助研生活。

芝加哥的四年生活结束了,他动身前往火车站,心怀一个计划:搭上第一班列车,去一个阳光灿烂的地方。他达成了自己的目标,踏上了洛杉矶的土地,并于1932年到1933年期间在大名鼎鼎的洛杉矶县医院(County Hospital)实习。1933年的元旦,他和伙伴们打算去看玫瑰碗4的比赛,在他快步走下医院大门的楼梯时,迎面遇见了来上班的母亲。三个半月后,他们结婚了。我的母亲经历了丰富多彩的一生,她曾经是大名人艾梅·森普尔·麦克弗森(Aimee Semple McPherson)的秘书。艾梅是一名福音传教士,并创立了四方福音教会(Foursquare Church),她在自己修建的安杰勒斯教堂里主持的布道令全洛杉矶心驰神往。为我母亲定下这份工作、让她来到这个传媒之都的是她的父亲,著名的罗伯特·格里菲思医生(Robert B.Griffith)。他是洛杉矶的首位整容医师,同时也是一名才华横溢事业有成的外科医生。他的病人里有不少好莱坞明星,包括玛丽·璧克馥、查理·卓别林、牛仔明星汤姆·米克斯以及玛丽昂·戴维斯。

我的这位未曾谋面的外祖父还是一位闻名本地社交圈的国际象棋好手,达到了大师级水平,常年为《洛杉矶时报》撰写国际象棋专栏的赫尔曼·斯坦纳(Herman Steiner)是他的好友。1937年,在参加完一场国际象棋比赛后,两人于返回好莱坞的途中被一辆卡车迎头撞上。我的母亲通过报纸得知了外祖父因车祸丧生的噩耗。不久前,我平生第一次看到外祖父的照片,注意到我俩的面部特征存在一些相似的地方,不过我并没有继承他的象棋基因(我的哥哥阿尔则获得了这份天赋)。

洛杉矶的生活节奏很快,充满了生机,然而时值大萧条,工作紧缺,即便是内科医生也很难找着饭碗。在洛杉矶求职失败后,我的父亲觅得了一份科罗拉多河渡槽工程队医生的职位。渡槽将水从亚利桑那州引到加利福尼亚,工程浩大。不过,身处沙漠中央的父亲在工作之余还张罗起了别的项目。他在工地附近四处勘探并取得了采矿权,但在几年后入伍投身第二次世界大战时,把所有的采矿权全部交给了政府。我的父亲总能做到一心多用。他的孩子们都遗传了这种特质。

我父亲的表哥在马萨诸塞州的北亚当斯当医生,不幸溺水身亡。亲戚们请求父亲搬回老家,于是,1934年的夏天,他和母亲带上刚出生的孩子——我的大哥唐纳德,挤进家里那辆迪索托小轿车,一路开到北亚当斯。他们在离镇上很远的地方建起了一栋房子。每当暴风雪来临,父亲困在镇里回不来,我的母亲,一位生长在加利福尼亚的女孩,孤零零地待在小木屋里,抱着婴儿围着打开的烤箱转圈取暖。与此同时,父亲却在镇上和哥们儿一起娱乐打牌。这种生活未能持续多久。第二年的2月,马萨诸塞州的西部依旧被严冬笼罩,母亲的表亲从阳光灿烂的加利福尼亚寄来一束香橙花,这成了压垮她的最后一根稻草。我的父亲也不喜欢这里的天气,于是,在搬家9个月后,他们回到了洛杉矶。他加入了尚处于草创时期的罗斯鲁斯医疗集团(Ross-Loos Medical Group),并成了合作创始人之一。罗斯鲁斯医疗集团是美国历史上首家健康维护组织(HMO),按照它的模式发展起来的凯撒医疗集团(Kaiser Permanente)如今已成为业界巨头。

很显然,我的父亲是一位勇敢且特立独行的人。在我看来,他的成功之路毫无疑问充满了迂回曲折,但他能认同我的观点吗?当我开口提出自己的新计划时,对即将面对的反应毫无头绪。“爸,我觉得我想去加州理工学院,而不是医学院。”就这样,我清楚明白地表达了自己的意愿。父亲以资深医学权威人士的姿态看着我说:“迈克尔,既然可以雇博士来为你工作,你又为什么会想去自己读博士呢?”他深深地被我弄糊涂了。几乎没有人能像我的父亲这样对医疗事业如此投入,一心扑在患者身上。在我的记忆里,他很少安心享受假期,取消或缩短休假对他来说才是家常便饭,因为病人永远是第一位的。

不过,片刻之后,父亲露出了微笑,并为我送上了祝福。但是说到底,要想被加州理工学院录取,这仅仅是一道小坎。就连能被加州理工学院纳入招生考虑的要求我都无法达到。我在前文中提到过,这所大学里已经挤满了了不起的小天才,其中绝大多数都令我望尘莫及。不过,我慢慢了解到,相当一部分学生之所以能去加州理工学院其实另有原因:他们通过某种方式向未来导师证明了自己的工作能力,而途径往往正是像我这样参加暑期实习。于是,我的实习经历就成了申请成功的唯一希望。从“动物屋”到实验室的本科生活

斯佩里为我争取了机会。我完成的兔子实验和整体的精神活力给他留下了深刻的印象。于是,第二年春天,也就是在达特茅斯学院的最后一个学期,我被加州理工学院生物系录取了,但是附加了一些条件。显然,我必须在第一年的时间里证明自己的实力。

在达特茅斯学院的四年充满了挑战。但是,当时的我还不知道,对于曾经是声名狼藉的兄弟会“动物屋”(Animal House,图1-3)成员的我来说,在兄弟会里取得的社交伟绩将远远超越我的任何一项学术成就。在诸位臭名远扬的动物兄弟中,我的外号是“长颈鹿”,以科学怪人的角色挥霍着青春。我是兄弟会里的书呆子,比起在阿尔法·德尔塔·派兄弟会(Alpha Delta Phi House,即“动物屋”)的地下室喝酒,我更乐于多花一些时间去心理学家威廉·史密斯(William B.Smith)的实验室干活儿。

史密斯对科研怀有极高的热情。他在麦克纳特楼的顶层修建了一个小实验室,在那里,我们研发了数种测量眼球运动的方法。我们曾并肩工作至深夜。在我眼里,科研的世界崭新而又刺激,能够对大自然母亲身上的谜团进行探索是如此诱人,最初几次管中窥豹的经历就让我深深地爱上了它。不过,在加州理工学院那个极具历史意义的夏天到来之前,我仅仅把科研当作进入医学院的一个筹码。我在动物屋结识了几位挚友,这所兄弟会的气质也不断鼓励着我,让我学会认真地享受生活。图1-3 达特茅斯学院的阿尔法·德尔塔·派兄弟会几年前,包括我在内的几位前任“动物”重聚一堂。我们很快达成了一致意见:应该用推土机把这栋房子推平。Courtesy of Joseph Mehling, Dartmouth College.

于是,大四这年,我在达特茅斯学院的学生时代逐渐临近尾声,而对加州理工学院的诚挚渴望也有了着落,这时的我开始沉迷于思考一个问题:人类在胼胝体切开(section)后会发生什么?(此处“切开”指的是一种将大脑内最大的神经束切断的手术。)在加州理工学院的那个夏天,兔子的大脑和周围环境对基础科研的重视都对我产生了明显的影响,让我选择了与之接近的方向。当时,动物实验已经证明,胼胝体切开术会带来极具戏剧性的后果,然而,人类或许会有同样表现的设想却显得那么不可思议。没有人会相信,在一个人的左手上放置一个物体后,他竟无法用右手找出一个同样的物体。这听上去简直是疯言乱语!

引用弗朗西斯·培根的名言,是时候来数一数马的牙齿了。这则很有可能是杜撰的故事抓住了科学的精髓:

公元1432年,关于马到底有几颗牙齿的问题,我们的同胞间爆发了一场激烈的争吵。整整13天过去了,这场辩论不断升级,不见停歇。人们搬出所有的典籍和年表,发表绝妙而又冗长的论述,这样的博学在本地还是头一次听说。等到第14天,一位风度翩翩的年轻修士向满腹经纶的修道院院长们提出请求,希望能补充一条意见。辩论者们的大智慧令年轻的修士十分着急,他直面这群备受尊敬的人们,恳求他们放下身段,亲自看一看马张开的大嘴,好能找到一切问题的答案。他提出的方案是如此粗俗,简直闻所未闻。就这样,院长们的尊严受到了严重的伤害,个个怒火中烧;现场顿时一片骚乱,他们冲上前去,将年轻的修士痛打一顿,之后立刻将他扫地出门。他们说道,这个鲁莽的新人一定是受到了撒旦的鼓动,竟然敢用如此邪恶且闻所未闻的方法来寻找真理,与先祖的教诲背道而驰。争吵又持续了许多天,终于,和平鸽来到了这群人身边,他们达成了一致意见,共同发表声明:因为缺乏相关的历史资料和理论证据,这个问题将永远无法得到解答,他们下令将这一结论写进书里。

罗切斯特大学的一些病人接受了与加州理工学院的实验动物类似的手术,他们就是我所寻求的“牙齿”。20世纪40年代早期,医生为了将他们的癫痫发作活动控制在一侧大脑半球,对这群著名的病人实施了胼胝体切开术。手术将大脑两个半球分开,使之无法互通信息。

主持这场手术的是神经外科医生威廉·范瓦格纳(William P.Van Wagenen),他注意到患有胼胝体肿瘤的癫痫病人发作次数会相对减少。范瓦格纳想知道,将胼胝体切开后,引发癫痫发作的脑内电脉冲是否会停止扩散。因此,他为26名癫痫病情严重且顽固的病人实施了胼胝体切开术。一名颇具天赋的年轻神经学家安德鲁·阿克莱提斯(Andrew J.Akelaitis)对病人进行了看似细致的检查,结果发现,他们的癫痫发作次数显著降低,且术后没有任何重大的行为或认知能力变化。将左右大脑分离似乎不会带来任何改变!真是皆大欢喜。阿克莱提斯的发现在文献库里存放了十年之久。一代杰出实验心理学家,同时还是斯佩里的研究生导师的卡尔·拉什利(Karl Lashley)吸纳了这一研究发现,将之用于推广他关于整体活动(mass action)及大脑皮层“等位性”(equipotentiality)的观点5;他认为,大脑内离散的神经环路并不重要,起作用的是皮层物质本身。他引用阿克莱提斯的研究成果并总结道:切断连接两个大脑半球的巨大神经束对半球间的信息传递似乎没有影响,还戏言称胼胝体的功能是保持大脑半球不下垂。

人们将这群癫痫患者称为“阿克莱提斯病人”,要想验证斯佩里及其研究生罗纳德·迈尔斯(Ronald Myers)在加州理工学院完成的动物实验成果能否应用于人类大脑,他们是再合适不过的研究对象。当时,动物实验已经证明,大脑半球分离后,猴子的左手无法察觉右手的动作。人类也会有这样的表现吗?我坚信答案是肯定的,尽管这个想法似乎很疯狂。我想重新对罗切斯特大学的癫痫患者进行检查。

我设法找到了可能认识罗切斯特患者的人,并拨通了电话。我成功了。弗兰克·史密斯医生(Frank Smith)在20世纪40年代早期手术实施期间是一名住院医师,他曾亲自参与过这些病人的手术。在他的热心帮助下,我获得了与这些病人见面的许可,前提是我能找到他们。

我设计了许多与阿克莱提斯不同的实验,并通过信件与斯佩里讨论了我的想法和计划。我向达特茅斯医学院的玛丽·希契科克基金会(Mary Hitchcock Foundation)提出申请,随后收到了一小笔资助(200美元)用于支付租车费及我在罗切斯特的生活费。我开车前往罗切斯特,直接来到了史密斯医生的办公室,开始整理文件,寻找可能有用的人名和电话号码。当我还在他的办公室忙活时,史密斯打来电话说他改变了主意,简而言之就是叫我赶紧滚蛋。尽管我的车里塞满了速视器——一种在电脑发明前用于依照特定持续时间在屏幕上显示图片的仪器——和其他从达特茅斯学院心理学系借来的设备,我还是依照要求离开了。揭示人类胼胝体功能的尝试被暂时搁置。

不过,几个月后,我再次上路了,这回的我并没有灰心丧气,而是满怀兴奋。目的地是帕萨迪纳。在未来光辉的五年里,加州理工学院就是我的家。探索加州理工学院:真人版《生活大爆炸》

我离开动物屋,来到位于加州理工学院生物系大楼的马路对面、号称J·艾尔弗雷德·普鲁夫洛克公寓的住所,这一切就像一次伟大的探险(图1-4)。帮助我安定下来的是查尔斯·汉密尔顿(Charles Hamilton),当时他是斯佩里实验室的一名高年级研究生,也正是他强烈建议我入住普鲁夫洛克公寓,不久以后,他就成了我在加州理工学院最好的朋友。当我到那儿的时候,公寓早已是声名远扬,因为聪明绝顶的住客,也因为各式各样的派对以及那里的一切。查尔斯的室友们在当时就已让这栋两层楼的出租房蓬荜生辉,其中包括霍华德·特明(Howard Temin)——后来他凭借关于病毒的突破性研究荣获诺贝尔奖,以及马修·梅塞尔森(Matthew Meselson)——他与富兰克林·斯塔尔(Franklin Stahl)合作完成了整个分子生物学界最著名的实验6。在我搬进公寓时,同住一个屋檐下的还有两位理论物理学家,西德尼·科尔曼(Sidney Coleman)和诺曼·东贝(Norman Dombey),前者师从诺贝尔奖得主兼大受欢迎的科学界名人理查德·费曼,后者的导师则是另外一名诺贝尔奖得主、“夸克”的命名人默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann)。科尔曼后来在哈佛大学就职,事业成就斐然,以“物理学家中的物理学家”的称号闻名于众。图1-4 我在加州理工学院的住处这栋名为J·艾尔弗雷德·普鲁夫洛克公寓的建筑是加州理工学院的研究生宿舍,久负盛名。室友西德尼·科尔曼、诺曼·东贝、查尔斯·汉密尔顿和我一起举办了很多次派对。Courtesy of the Archives, California Institute of Technology.

与动物屋相比,普鲁夫洛克公寓的周末派对完全是另一番光景。某一次派对上,理查德·费曼出现了。他在离开之前走过来对我说:“你可以分离我的大脑,前提是你能保证这不会影响我继续搞物理。”我大笑道:“我保证。”费曼立刻伸出双手与我握手成交,迅猛如一道闪电!

美国人类学家玛格丽特·米德(Margaret Mead)曾经说过,她觉得加州理工学院的男生都以为女人肚脐眼上长着一枚订书钉,因为他们只在《花花公子》的折页插画里看过裸女。她对待这群男生的态度颇为苛刻,于是,1961年的4月,学生校报邀请她来做演讲:

周二晚上,面对满堂听众,米德博士就“男性大学生的困境:性关系不确定的四年”这一主题展开了讨论,内容包括她对加州理工学院所处的文化特性的思考及若干改进的意见,她语言犀利,直戳在座诸位理工男的痛处。米德博士说,加州理工学院的文化认为,性是健康的必要元素。这种态度导致了早婚的倾向,然而,根据米德博士的观点,早婚并不适合高智商的发展。她的演讲告诉我们,加州理工男们就算真要结婚,也应推迟结婚年龄。

直到今天,加州理工学院的本科生们依旧维持着神秘的生活方式,电视连续剧《生活大爆炸》(The Big Bang Theory)讲述的正是这样的故事。

作为研究生的我结识了许多本科生,他们中有很多至今仍是我的亲密好友。例如,我在加州理工学院认识了史蒂文·希利亚德(Steven Hillyard),当时他也对裂脑病人产生了兴趣。希利亚德是迄今为止我所知道的最优秀的科学家之一。他秉承让数据说话的原则,对细节有着执着的追求。我和希利亚德合作多年,现在依旧保持频繁的联系。他那安静的举止下隐藏着极具洞察力的头脑以及在混乱之中掌握事物脉络的能力,这里的“混乱”可以是一堆实验数据,亦可以是一个挤满酒鬼的酒吧间。在这一能力的帮助下,他培养了大批才华横溢、事业有成的学生。希利亚德为导师这项职业设立了标杆。

哈佛大学、斯坦福大学、加州理工学院,凡是你说得出来的名校,都有其声名远扬的自然科学专业的研究生院。然而,学术界存在一个鲜为人知的事实,那就是大多数研究生并不能被其研究生母校的本科学部录取。尽管例外总是存在——譬如我在普鲁夫洛克公寓的室友们,但这一总体趋势表明,顶级院校毕业的本科生往往不会选择科研的道路。法学院、医学院和商学院似乎占据了绝大多数名牌高校的生源。加州理工学院的研究生的确很聪明,但是,我们依旧会不时发现,研究生和那群神话级别的本科生之间到底存在着怎样惊人的差距。

在我来到实验室开启研究生工作的第一天,斯佩里就给我下达了任务,让我落实之前在达特茅斯学院的最后一年和他商量好的裂脑人实验计划,不过,这回的实验对象并非罗切斯特的病人,而是加州理工学院的病人。不知不觉中,我投身了一项激动人心却又耗时费力的项目——为病人W.J.进行测试。W.J.是一位精力充沛而又魅力四射的男士,为了控制他那反复无常的癫痫发作,正准备接受大脑连合部切开手术(cerebral commissurotomy),也就是俗称的“裂脑手术”。他为人头脑冷静,善于在打交道的过程中逐渐赢得他人的尊重,尤其是像我这样涉世未深的研究生小青年。

整个项目的发起人约瑟夫·博根(Joseph Bogen)在当时是一位神经外科的住院医生,他对医学文献进行了一番审阅后,坚信裂脑手术会带来有益的结果。博根请来菲利普·沃格尔医生(Philip J.Vogel)为本次手术执刀,此人是洛杉矶洛马林达医学院(Loma Linda Medical School)的一位神经外科教授。而我的任务就是测量W.J.在大脑半球连接被切断后表现出来的心理和神经变化——如果这种变化确实存在的话。

按照传统观念,病人在裂脑手术后不会出现任何异常。就像我之前提到的那样,安德鲁·阿克莱提斯早在20年前就已发现,切断人类被试的胼胝体不会对他们的行为和认知功能造成影响。测试W.J.的任务落在了我的头上。我真是这个世界上最幸运的人!

在我眼里,运气是科研生活的重要组成部分。大多数人的智力水平都足以胜任科研工作,而大多数科学家又属于聪明的那一群。大多数学者在相应的领域内鞠躬尽瘁,贡献知识,教书育人,过着充实的生活,这也是事实。然而,有这么一些科学家被幸运砸中。他们的实验揭示了某些有趣而又重要的原理,一时间万众瞩目。他们或是陶醉于聚光灯下,享受关注带来的快感;或是简单地接受了这个事实,继续踏上旅程,开始探寻其他感兴趣的问题。

斯佩里比大多数人都要幸运。比如,在20世纪60年代早期的某一天,负责组织学实验的技术员奥克塔维娅·陈向罗杰·斯佩里道歉,因为她无法把金鱼的再生神经纤维和普通纤维染成同一种颜色。恰好在这时,一位年轻的意大利博士后多梅尼卡·阿塔尔迪(Domenica Attardi)走了进来,想在斯佩里这儿找点兼职。多梅尼卡将神经纤维为何无法染色的课题承担下来,并以此为契机,和斯佩里合作完成了一个精巧的实验,发现了鱼类视觉系统中的一条再生轴突构成的通路,而这一成果又成了斯佩里的神经功能特异性理论中的一个经典示例。这个故事从头到尾充满了机缘巧合。我知道类似的事情的确时有发生,而我自己也若干次在生活中亲身领略过个中滋味。

研究生工作启动后,我的每一天都显得如此漫长,却又令人兴奋不已。有一次,我很晚回到宿舍,当时大约是凌晨4点,我注意到西德尼·科尔曼的灯还亮着。他躺在床上,目不转睛地盯着天花板。我问他怎么了。西德尼对我吼道:“闭嘴!我在干活儿。”我这才意识到物理学家和生物学家之间的差异,对此感到颇为有趣。于是,某天我问诺曼·东贝,有时他会在公寓里四处游荡,一脸失魂落魄的表情,这种时候他到底在想些什么。“哦,”他回答说,“通常情况下我是在想屋子里有没有可乐。”

尽管研究生时期的生活相对简单,但是普通的朝九晚五已渐显捉襟见肘,时间太短,还屡被打断,实验经常因此延长至深夜。为了解决这一问题,我开始半夜开工,第二天下午回宿舍,晚上6点睡觉。夜晚是完美的工作时段,无人打扰,而且有充足的时间供我思考问题以及搭建所需的新设备。我的这种作息规律维持了很长一段时间。

我在这里学会了很多事情,其中之一就是工作人员的重要性。过去大家都爱开一个玩笑,说是如果某个研究生有需要,分子生物学实验室的洗碗工会在假期和周末赶到实验室干活儿。这是真事。人人都有某种形式的工作热情。毕竟,当时梅塞尔森和斯塔尔刚刚完成那项著名的实验,霍华德·特明在加州理工学院的雷纳托·杜尔贝科7的引荐下来到这里,开始研究病毒。再加上鲍勃·辛西默(Bob Sinsheimer)、马克斯·德尔布吕克(Max Delbrück)、埃德·刘易斯、

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