一百年前的1905年是一個(gè)奇跡年,這一年,由天才物理學(xué)家愛因斯坦首創(chuàng)的“狹義相對論”,從根本上改變了物理學(xué)的面貌。2004年,當(dāng)?shù)聡?005年為“愛因斯坦年”的時(shí)候,聯(lián)合國教科文組織也通過決議,把2005年確定為第一個(gè)“世界物理年”,活動(dòng)的標(biāo)志物是“光錐”,象征愛因斯坦在時(shí)間相對性上淵博的見解及洞察力。今年4月18日,愛因斯坦逝世50周年紀(jì)念日這一天,“世界物理年”組委會將發(fā)起一次主題為“物理照亮世界”的“光束傳遞”活動(dòng),就像傳遞奧運(yùn)圣火那樣傳遞激光束,首先從普林斯頓大學(xué)的愛因斯坦故居起步,然后傳遍世界幾個(gè)主要城市,預(yù)計(jì)最終將有 10萬人參加這一活動(dòng)。
愛因斯坦1879年3月14日生于德國南部小鎮(zhèn)烏爾姆的一個(gè)猶太商人家庭,1900畢業(yè)于蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院,1933年移居美國直至1955年病逝。年輕時(shí),愛因斯坦的表現(xiàn)并不出眾,但隨后漸露頭角,在科學(xué)界獲得了卓越的成就,1905年共發(fā)表5篇論文,其中有3篇最為重要,第一篇《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)》,解釋了光的本質(zhì),并因此榮獲1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);第二篇《關(guān)于熱的分子運(yùn)動(dòng)論所要求的靜止液體中懸浮小粒子的運(yùn)動(dòng)》提供了原子確實(shí)存在的證明;第三篇《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》提出了時(shí)空關(guān)系的新理論,被稱為“狹義相對論”,它的問世改變了整個(gè)世界。自相對論誕生之日起,他所主張的時(shí)空觀就極大地拓展了人類對宇宙的理解,并陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了時(shí)間旅行的奧秘、原子裂變、宇宙起源和黑洞等奇妙現(xiàn)象。為此,人們稱他為 20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一。但是,他為何具有超乎常人的智能至今一直是個(gè)謎,他的智商高達(dá)200,被公認(rèn)為自伽利略、牛頓之后世界上最偉大的科學(xué)家。雖然愛因斯坦的智商超常,可是他的大腦重量卻只有 1230克,比正常人的1400克小得多,希望從他的大腦里探求這個(gè)天才秘密的專家學(xué)者們,怎么也沒有想到,這個(gè)偉人的大腦竟然是如此不同于平常人。愛因斯坦逝世以后科學(xué)家按照他的遺愿,把他的大腦切成240小塊進(jìn)行了仔細(xì)分析,但一直未能發(fā)現(xiàn)其特殊之處。
經(jīng)過多年研究,最近,國外有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的大腦構(gòu)成與常人的確有些不一樣,其掌握數(shù)據(jù)理念的組織要比常人的大許多。加拿大麥克馬斯特大學(xué)的桑德拉·彼得森教授主持的一個(gè)科研組撰文指出:愛因斯坦的大腦構(gòu)成有兩個(gè)明顯的“特殊之處”。一是他的“溝回”比常人短了許多,這更有助于大腦神經(jīng)傳遞信息,思維更活躍;二是他的大腦頭頂葉下部發(fā)達(dá)程度超出正常人的15%以上,彼得森教授認(rèn)為,正是這一部分厚度上的1厘米差異,導(dǎo)致了他非凡的數(shù)學(xué)思維及空間認(rèn)識能力,并就此推斷這就是“天才”的出處,亦即天生而非后天的培養(yǎng)。后天的努力當(dāng)然也很重要。
此前同樣給予關(guān)注的還有美國加州大學(xué)的馬里安·戴蒙德博士。他在一份報(bào)告中著重指出的也是頭頂葉這一部分,稱愛因斯坦大腦這一部位的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞比正常人多得多。人類大腦有幾百億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,它們由在此基礎(chǔ)上多出幾十倍數(shù)量的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成。一種叫作神經(jīng)元的神經(jīng)細(xì)胞與突觸結(jié)合,形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),大腦的活動(dòng)也就被理解為通過這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的信息處理過程。
神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量不少,其職責(zé)是為神經(jīng)細(xì)胞傳送營養(yǎng),清除無用物質(zhì),這么一種“維修工”角色。使得人們長期以來只知道它的這種輔助作用。當(dāng)時(shí),戴蒙德博士對此無法理解。如今,人們對神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的看法已發(fā)生了很大的變化,其實(shí)與神經(jīng)細(xì)胞一樣,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也具有傳遞信息的功能,它們相互配合發(fā)揮作用的證據(jù)已陸續(xù)得到認(rèn)可。不同的是神經(jīng)細(xì)胞是通過電信號傳遞信息,而神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞則利用化學(xué)物質(zhì)的吸收和釋放來傳遞信息。
發(fā)現(xiàn)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞這一功能的科學(xué)家之一的東京醫(yī)藥大學(xué)的工藤佳久教授認(rèn)為,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可以對神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)的紊亂進(jìn)行調(diào)整控制。而愛因斯坦已經(jīng)最大限度地使用了神經(jīng)細(xì)胞,所以神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞當(dāng)然就更多。比較動(dòng)物大腦還可以發(fā)現(xiàn),神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞的比例隨人類的進(jìn)化而增大,其主因在于前者數(shù)量的增多。大腦越發(fā)達(dá),需要的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞越多。
圍繞神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞功能進(jìn)行的藥品開發(fā)也備受關(guān)注,日本小野藥品工業(yè)正在研制一種可以改善星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞功能的腦梗塞治療藥。對神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞我們還有很多尚待了解的東西,戴蒙德博士在一篇報(bào)告中指出,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞最多的部位在大腦的39溝回處,對語言處理功能有很大影響。這一點(diǎn)與京都大學(xué)靈長類研究所的正高信男教授所著《天才因何而誕生》一書的觀點(diǎn)完全吻合,該教授在書中指出,愛因斯坦是典型的學(xué)習(xí)障礙兒,童年時(shí)期,他的語言功能發(fā)育很慢,當(dāng)時(shí)已接近了失語癥的邊緣。大腦這部分功能出現(xiàn)障礙,不能不說與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的增加有關(guān),為了彌補(bǔ)這一障礙,大腦在其使用方法上發(fā)生了改變,致使愛因斯坦在空間認(rèn)識能力上展現(xiàn)出了卓越的才華。
1905年是愛因斯坦的奇跡年,今年恰逢100周年;1955年4月18日,愛因斯坦逝世于美國普林斯頓,今年又是偉人逝世的50周年。50年前他留下的大腦如同他100年前留下的相對論一樣,或許會對腦科學(xué)的認(rèn)識帶來一個(gè)較大的顛覆性突破??茖W(xué)家們正在抓緊這一契機(jī),將腦神經(jīng)科學(xué)的研究引向深入。