我在神经科学研究之路上的往事 (四)我的硕导们和那个特殊的研究课题

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1978年9月,我终于坐进了研究生教室。

说是教室,其实只是一个小型讨论室。

整个神经生理学专业,那一年只有我和师兄两名硕士研究生。

今天的年轻人听了,也许会觉得不可思议。现在一个实验室,博士、硕士加起来二三十人并不稀奇。而四十多年前,一位导师带一两个研究生已属正常,有时甚至几年才招收一名学生。

我的名誉导师是李落英教授。

他属于典型的老一代知识分子,三十年代北大生物系毕业生,是当时学校仅存的几位一级教授之一。

话不多。

声音不高。

可每一句话都很有分量。

我的理论指导老师是马致远教授。

马致远教授则更像一位思想启蒙者,他的思维非常敏锐,有强大的逻辑推理。

每次讨论课,他总喜欢问一个问题:

“为什么?”

实验为什么这样设计?

为什么不用另一种方法?

为什么别人这么解释,你就一定相信?

而且他每次提出问题都在不同的角度,让人觉得他的问题深受启发。

后来,我在国外遇到的教授们,很多都有马老师这种特质。

年轻时,我觉得老师问题太多。

后来自己做研究才发现,一个真正的科学家,最重要的能力,并不是知道答案,而是不断提出新的问题。

至于我的直接导师王绍教授,则真正把我带进了神经电生理的大门。

直到今天,我依然记得第一次走进实验室时的情景。

房间并不大。

没有后来德国实验室那些漂亮的仪器,也没有电脑,更没有数字化采集系统。

示波器。

放大器。

各种自己加工的小零件。

还有一张摆满工具的实验台。

空气里混合着电子元件、酒精和松香焊锡的味道。

不知道为什么,我一下子就喜欢上了这里。

那种感觉,和小时候第一次拆装收音机几乎一模一样。


很多朋友后来问过我:

“你们当年研究什么?”

我通常都会笑着回答:

“一句话能说完,又一句话说不完。”

一句话,就是:

研究针刺麻醉为什么能够止痛。

一句话说不完,则是因为这背后,有着那个时代特殊的历史背景。

七十年代,中国有一项几乎家喻户晓的”原创医学成果”——针刺麻醉。

今天的年轻人大概只在纪录片里见过。

病人躺在手术台上。

身上扎着几根银针。

居然完成了甲状腺、开胸甚至开颅手术。

那个年代,无论国内还是国外,都对此充满了好奇。

不少外国医生专程来到中国参观。

各种报道铺天盖地。

有人称之为医学奇迹。

也有人表示怀疑。

那么,针刺到底为什么能够镇痛?

它真的像宣传的那样神奇吗?

如果有效,它背后的神经机制又是什么?

这些问题,就成了当时国际疼痛研究领域一个十分热门的话题。

而我的硕士课题,就是其中的一部分。

今天回头看,我常常开玩笑说:

“我们的课题多少有点挂羊头卖狗肉。”

为什么这么说?

因为课题名称听起来像是在研究针灸。

实际上,我们真正研究的,却是神经元,神经系统的活动,原装的神经生理学。

针刺,不过是一个所选用的外周刺激。

真正吸引我们的,是刺激(包括各种痛觉刺激)以后,大脑里的神经元究竟发生了什么。


那是我第一次接触单神经元电活动记录技术。

第一次看见那根微电极的时候,我几乎有点失望。

“就这么细?”

它细得几乎看不见。

放到显微镜下面,才像一根真正的针。

后来才知道,它的尖端直径只有几微米,比人的头发还细得多。

而我们的工作,就是把这样一根微电极,小心翼翼地送进动物大脑指定区域。

整个过程,像在黑暗中寻找一位陌生人。

没有导航。

没有GPS。

完全依靠脑立体定位图谱和经验。

有时候,一个上午什么也找不到。

有时候,刚刚找到目标神经元,动物轻轻动了一下,一切又要重新开始。

在那个年代,一根玻璃微电极,就是探索大脑最锋利的”长矛”。

1980年在神经生理实验室内工作

我永远忘不了第一次真正听见神经元放电。

是的。

不是看见。

而是听见。

实验室里的扬声器忽然传出一阵清脆的声音。

“啪。”

停一下。

“啪。”

又停一下。

随着刺激变化,它开始变成:

“啪啪啪啪……”

第一次听到的人,都会觉得像爆玉米花。

又像壁炉里木柴燃烧时发出的爆裂声。

可王绍老师告诉我:

“这不是噪声。”

“这是神经元在说话。”

直到今天,每当有人问我,为什么后来一直没有离开神经科学。

我都会想起那个下午。

因为就在那一瞬间,我忽然意识到,原来思想、感觉、疼痛、记忆,最终都可以变成一个个动作电位,一串串电信号,人类几乎所有的活动都是由这些信号相互接连而产生的,想想都觉得异常神奇。

小时候,我研究的是电子线路里的电。

现在,我终于开始研究生命里的电。

那一刻,我仿佛又回到了少年时代,坐在书桌前,拆开一台收音机。

不同的是,这一次,我拆开的,是自然界最复杂的一台”机器”——人脑。


我们的实验,在当时属于国际上比较先进的神经电生理技术。

至少在单神经元记录方面,中国与国际先进水平的差距,并不像后来很多人想象得那么大。

真正的差距,不在实验。

而在实验之后。

每天实验结束,我们都会带着厚厚一摞记录纸回办公室。

这些记录纸上,全是密密麻麻的神经元放电波形。

后面的工作,比实验更加枯燥。

数→量→画→算。

今天年轻人只需要点一下鼠标,电脑几秒钟便能完成统计分析。

而我们那个年代,全靠人工。

尺子,铅笔,透明坐标纸。

一张一张地测量。

一个一个数据地记录。

有时候,为了统计几分钟实验的数据,要连续工作好几天。

年轻时,并不觉得辛苦。

甚至还有点乐在其中。

后来到了德国,我第一次见到数字化数据采集系统的时候,才真正明白什么叫”鸟枪换炮”。

不过,那已经是后面的故事了。


1981年,我顺利完成了硕士论文。因为我们是学校培养的第一批硕士,对我们的论文答辩相当重视,我的论文答辩还正式邀请了当时在学校访问的日本籍教授,当时,我的日文仅是ABC水平,答辩还要通过翻译进行。

1981年5月答辩后与委员会成员合影,右一王绍教授,右三李洛英教授,左一马致远教授

后来,这项研究发表在中国科学院主办的《科学通报》(英文版)上。

现在有人问我:

“这是你最满意的一篇论文吗?”

我总会摇摇头。

因为真正值得怀念的,从来不是那篇论文。

而是那三年。

是几位恩师每天站在实验台边耐心指导我的身影。

是第一次听见神经元放电时的激动。

是第一次真正理解什么叫科学研究。

也是从那时候开始,我慢慢发现,科学其实和小时候的爱好有很多相似之处。

都需要耐心。

都需要好奇心。

都需要不停地问:

为什么?

唯一不同的是,收音机修好了,你知道它为什么会响。

而人脑研究得越深入,你越会发现,它还有更多的问题,在等待下一代人去回答。

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