天才的大腦是什么樣?即使逝世了55年,愛因斯坦的大腦仍然是無法回避的話題。愛因斯坦是20世紀最偉大的科學(xué)家之一。自從這位天才學(xué)者的大腦被解剖后,各種回答層出不窮。它到底有什么異常之處?它是否帶有智慧的鑰匙?至今一直是個謎。
55年前的邂逅
一切都開始于1955年4月18日,這一天是星期一。在美國新澤西州普林斯頓醫(yī)院的一間病房內(nèi),凌晨1時15分,在嘟噥了幾個單詞之后,這位從不穿襪子,向牛頓時空吐舌頭的人物去世了,終年76歲。這位創(chuàng)立相對論的理論家不愿自己的墳?zāi)棺兂沙サ?,因為這與他的低調(diào)性格不符。按照他的遺愿,他的朋友和遺囑執(zhí)行人沒有組織任何葬禮儀式。當(dāng)天16時30分,愛因斯坦的遺體在只有親人和密友在場的情況下火化。傍晚時分,由數(shù)10億個“歷史性”原子構(gòu)成的幾捧灰色粉末飄灑在新澤西的天空。塵歸塵,土歸土,這位有史以來也是20世紀偉大的學(xué)者就這樣結(jié)束了在這個世界的歷程?;蛘哒f幾乎結(jié)束,因為與此同時,他最令人著迷的器官還漂浮在甲醛里!當(dāng)時誰也沒有料到,這些在50年前貢獻了光子、相對論和布朗運動三大發(fā)現(xiàn)的膠質(zhì)物,將成為現(xiàn)代社會媒體報道最多、“旅行”最多的“圣物”之一,還時常引發(fā)轟動。
應(yīng)該說,在解剖愛因斯坦的遺體時,事情并未像應(yīng)該發(fā)生的那樣進行。普林斯頓醫(yī)院42歲的法醫(yī)部主任托馬斯·哈維醫(yī)生受命解剖“天才”的遺體,以確定其死亡的確切原因。哈維來自肯塔基一個公誼會教徒家庭,畢業(yè)于耶魯大學(xué),已婚,是3個孩子的父親。他每年進行1 00多次解剖手術(shù),具有這個行業(yè)的人特有的謹慎性格。本來,對他來說,這一次解剖也不過是例行公事。
然而這次,一種謙遜與驕傲混雜的情感壓倒了他?!拔矣龅搅艘粋€機會,一個千載難逢的機會,有幸在這個特殊時刻成為那個特殊的人。”這位經(jīng)驗豐富的醫(yī)師后來不斷地重復(fù)這句話。
在奧托·內(nèi)森的監(jiān)督下,哈維從凌展開始工作,切開了“天才”的胸部和腹部,觸摸了心臟,并將它從胸腔摘除。哈維發(fā)現(xiàn),在主動脈內(nèi)壁上覆蓋著膽固醇沉積塊,然后抽出溢到腹膜內(nèi)的3.5升血。毫無疑問,愛因斯坦死于腹部主動脈瘤破裂。隨后,哈維取出肺,他發(fā)現(xiàn),作為一個“老煙槍”,愛因斯坦的肺居然呈現(xiàn)出健康的粉紅色。然后是胃、腎、腸……解剖工作應(yīng)該就到此為止了。但就在此時,哈維開始向顱骨進軍。他切開顱骨,讓大腦暴露在外,隨后極其小心地將它從顱腔中取出。
被切成240塊
這顆著名的大腦重1.230千克,對于一個如此偉大的“天才”頭腦來說,這個級別差強人意。隨后,哈維通過腦動脈向大腦注入甲醛,并將其浸在10%的福爾馬林溶液中。當(dāng)時,人們認為他的大腦質(zhì)量能讓天平的指針失控。盡管愛因斯坦的大腦使人失望,但仍然有人相信,一個人的智商與他的大腦體積之間有著直接聯(lián)系。甚至在很久之后的20世紀90年代初,一位美國學(xué)者在分析了美軍文獻中的人體測量數(shù)據(jù)之后,仍堅稱自己找到了這一聯(lián)系的證據(jù)。在不少人腦瓜里,另一種與之相似的觀點也根深蒂固:女性大腦質(zhì)量不及男性,因此她們在智力上比男性低下。這種陳詞濫調(diào)引中自法國解剖學(xué)家保羅的研究,他在19世紀末致力于計算兩性大腦的平均質(zhì)量,并發(fā)現(xiàn)男性的大腦比女性的要重181克。
接下去事態(tài)開始激化。因為哈維曾宣布將于4月25日舉行新聞發(fā)布會闡述對這珍貴圣物的研究計劃,但奧托·內(nèi)森被有關(guān)發(fā)布會的種種傳聞激怒,在他的施壓下,哈維只得取消新聞發(fā)布會。這時,美軍要求得到這一“戰(zhàn)利品”,但被哈維堅決拒絕。絕不可能讓他放棄“他的”寶物!況且他已經(jīng)開始了對愛因斯坦大腦的處理:它變得像馬蘇里拉奶酪一樣有彈性,而質(zhì)量則在兩周內(nèi)縮水了135克。哈維從各個角度給它拍了照片,請一位畫家為它畫了素描。他將大腦的左右半球切成240個小塊,每塊約10立方厘米,每一塊的位置都被他記錄在底片上。隨后,他把這些小塊浸在火棉膠中,以進行組織切片。
奇怪的是,多少年過去了,托付給美國多個實驗室進行的分析結(jié)果都令人失望:愛因斯坦的大腦正常得不能再正常。盡管在1962年,神經(jīng)科學(xué)研究計劃在麻省理工學(xué)院步入正軌,預(yù)示著將來分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、物理,以及數(shù)學(xué)模型等的結(jié)合,但應(yīng)該說,神經(jīng)科學(xué)還處于摸索階段。就像是15世紀的拓荒者在開墾完全沒有坐標(biāo)的領(lǐng)地,記憶、感覺、動機、運動、動作計劃、直覺與推理等所有現(xiàn)象的內(nèi)在機制依舊成謎。
當(dāng)內(nèi)森詢問研究進展時,哈維采取極有耐心的拖延戰(zhàn)術(shù),媒體的壓力最后終于減退了。哈維在奇特的條件下,于1960年放棄了在普林斯頓醫(yī)院的職務(wù)(直到1975年,他才正式從醫(yī)院辭職),不過沒有忘記把他的“戰(zhàn)利品”打包到紙箱里帶走,哈維也在此時放棄了他的職業(yè)生涯。
答案層出不窮
此后20年內(nèi)就再也沒有他的消息!奧托·內(nèi)森不時給他寫信。但是哈維總是搪塞過去。他又結(jié)過兩次婚,主要以病理學(xué)家的身份在萬寶路精神病院工作,隨后他離開新澤西,遷往堪薩斯。為了寫一篇關(guān)于愛因斯坦大腦的文章,《新澤西月刊》的一名年輕記者史蒂文·利維開始尋找哈維,并終于在1 978年春在威奇托城找到了他。66歲的哈維同意接見他,但并不十分熱心。一開始,哈維什么也不愿說,但最后還是承認,正是他本人擁有愛因斯坦的大腦。在采訪開始了很久之后,哈維才靦腆地說,愛因斯坦的大腦就在他們交談的辦公室里。哈維找出了一個有“科斯達蘋果酒”標(biāo)志的紙箱,從中取出兩個很大的廣口瓶,改變整個世界的大腦碎片就在里面。
史蒂文·利維的文章——《我尋找愛因斯坦大腦的歷程》在1 978年8月發(fā)表。媒體馬上擁向威奇托城,包圍了哈維的住處與辦公室。《科學(xué)》雜志為此事辟出了半頁版面,報道題為“撼動了物理學(xué)的大腦安息在蘋果酒箱子里”。來自全世界的信件堆滿了哈維的郵箱,要求哈維將他的寶物獻出至少一部分。這位好醫(yī)生的回答毫不含糊。他再次打點行裝,搬到了威斯頓,一個位于堪薩斯城西北、僅有1300人的密蘇里小鎮(zhèn)。居民們很快就得知他們這位全科醫(yī)生的“小秘密”,他會小心地向當(dāng)?shù)氐男W(xué)生展示他的寶物。
1983年春,哈維將幾塊大腦樣本送給加州大學(xué)柏克萊分校的神經(jīng)解剖學(xué)家瑪麗安·戴蒙教授。她發(fā)現(xiàn),愛因斯坦左側(cè)頂葉下段的神經(jīng)膠質(zhì)細胞比例異常地高。而頂葉下段控制著數(shù)學(xué)推理與空間思維的能力,這為解釋愛因斯坦的天才提供了途徑?瑪麗安·戴蒙保持謹慎。她在與哈維共同署名的文章中敘述了她的發(fā)現(xiàn),文章于1985年發(fā)表在專業(yè)雜志《實驗神經(jīng)學(xué)》上,但是沒有什么影響。不過神經(jīng)科學(xué)不斷積累有關(guān)中樞神經(jīng)系統(tǒng)生物機制的新發(fā)現(xiàn),是這些機制主宰著處于不斷變化過程中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的復(fù)雜運行。腦成像技術(shù)的飛躍發(fā)展使人們可以識破這個神秘星球的某些秘密,它所包含的神經(jīng)細胞數(shù)量可以與一個星系中的星星數(shù)量媲美。那種認為大腦是臺機器的幻想曾經(jīng)存在了許多年,人們認為大腦被分成許多密封的小室,其中分別儲藏著語言、記憶與推理的基礎(chǔ)。而現(xiàn)在,我們知道,思想是在一個互相作用的整體里產(chǎn)生的,因為人體的最高器官遠遠不是一個一致體,它里面混雜著各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)。而且,大腦完全不是一個孤立密封的生物部件,它的發(fā)展與良好運作取決于環(huán)境,這兩者并不是某種簡單的生物決定論的玩物。
20世紀90年代中期,哈維第一次將其中幾塊送給在阿拉巴馬大學(xué)任教的布里特·安德森。這位神經(jīng)生理學(xué)家將其與其他作為對照物的大腦進行了比較,他發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的右前額葉皮質(zhì)(運動區(qū))比對照組薄,可是皮質(zhì)中的神經(jīng)元數(shù)量與對照組無異。換言之,愛因斯坦的大腦皮質(zhì)中,神經(jīng)元密度較高。安德森推論,這表示愛因斯坦大腦皮質(zhì)神經(jīng)元有較佳的傳訊效率,因而可以解釋愛因斯坦的超卓天才。他的這一發(fā)現(xiàn)也與哈維聯(lián)合署名,于1996年發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)信札》上,也沒有引起什么反響。而3年以后,發(fā)表在英國最大的醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上的另一篇文章,《愛因斯坦異乎尋常的大腦》卻將掀起一場名副其實的媒體龍卷風(fēng)。
解剖引發(fā)論戰(zhàn)
1995年底,哈維已經(jīng)是80多歲高齡,并回到了距離普林斯頓30千米泰特斯威的一個平房呈生活。這時,他會見了加拿大安大略州的神經(jīng)學(xué)家桑德拉·維特森。哈維之所以選擇維特森是因為她擁有即使不是全世界、也是北美最全的人腦標(biāo)本(35個男性樣本,56個女性樣本)。由此可以進行尖端的比較研究,以了解大腦各關(guān)鍵部位的運作機制。這些樣本都來自神經(jīng)與心理正常的志愿者,他們也具有與普通人無異的認知能力。哈維與他年輕的女同行之間產(chǎn)生了共識,結(jié)果這位頑固的醫(yī)生托付給桑德拉·維特森和她的女助手德布拉·基加24塊愛因斯坦的大腦切塊。而這個雙人組合沒多久就在大腦外側(cè)溝后段發(fā)現(xiàn)了它在解剖學(xué)上的異常之處。
首先是愛因斯坦大腦左右半球的頂下葉區(qū)域異常發(fā)達,比普通人的平均厚度多出一厘米,這造成愛因斯坦大腦寬度超過普通人15%左右。報告指出,位于大腦后上部的項下葉區(qū)在視覺空間認知、數(shù)學(xué)思維和運動想象力方面發(fā)揮著重要作用,該區(qū)域的異常發(fā)達在一定程度上可解釋為什么愛因斯坦會形成自己獨特的思維方式。愛因斯坦本人就曾描述說,他的科學(xué)思維過程具有較強視覺性,而語言在其中所起的作用似乎不大。維特森和基加還指出,愛因斯坦的左右頂葉同樣發(fā)達,而通常情況下,右頂葉的體積較小,因為受到鄰近的語言區(qū)域的壓迫。這就可以解釋這位物理學(xué)家為何在幼年說話結(jié)巴。
愛因斯坦大腦的另一顯著特征是其缺少常人大腦中的一種皺溝。該皺溝通常位于大腦皮層相鄰的腦回之間,一般橫貫頂下葉區(qū)。研究人員推測說,缺少這一皺溝很可能會導(dǎo)致位于頂下葉區(qū)的神經(jīng)元彼此間更容易建立起聯(lián)系,因而使思維更為活躍。維特森說,根據(jù)對目前她擁有的大腦標(biāo)本的分析,愛因斯坦大腦的這些特點是唯一的。
最后,愛因斯坦的大腦沒有頂蓋,這一結(jié)構(gòu)控制手部的運動和觸感,不過這并沒有影響他成為一名不錯的業(yè)余小提琴手。
這篇發(fā)表在《柳葉刀》上的文章與德布拉·基加,還有哈維共同署名,引起了相當(dāng)?shù)姆错憽D切┳顦酚^的人們十分激動:在愛因斯坦去世40多年之后,人們終于在解剖學(xué)上找到證據(jù),可以解釋愛因斯坦和他的數(shù)千億個神經(jīng)是更基本的,還有每秒在神經(jīng)細胞間傳遞的數(shù)以億計的信息。論戰(zhàn)進行得如火如荼,哈維則有足夠的時間回顧1955年4月的那個早晨以來的歷程。那天,他只動了幾下解剖刀就撼動了自己的命運。1997年初,作家邁克爾·帕特尼提說服哈維去加利福尼亞拜訪愛因斯坦的孫女埃莢琳。他在《送愛因斯坦回家》一書中講到,他們開著一輛租來的別克車,后備箱里裝著特百惠保鮮盒,里面就是“世紀大腦”的一些樣本。在舊金山郊區(qū)進行的這場會面沒有產(chǎn)生什么結(jié)果。派拉蒙電影公司曾經(jīng)計劃根據(jù)這本“公路旅行書”拍一部電影,由保羅·紐曼飾演哈維的角色。但是這位好醫(yī)生并不喜歡這本書,他對金錢也從來沒有興趣,他非常禮貌地拒絕了這一提議。
當(dāng)然,隨著時間的過去,獵奇的狂熱也漸漸平淡。而那些不平凡的組織塊,依然寂寞地在玻璃瓶中沉浮。要走的路依然很長,一個天才的“大腦機器”將給神經(jīng)科學(xué)研究帶來莫大機遇。1 998年,哈維決定將他珍貴的遺產(chǎn)留給艾略特·克勞斯醫(yī)生,他在多年之后繼承了哈維在普林斯頓醫(yī)院病理科的職務(wù)。一切仿佛環(huán)環(huán)相扣,又回到了最初的起點。