諾獎得主愛德華夫婦：科學界罕見的“神雕俠侶”

東亮

今年51歲的梅·布里特，出生于挪威福斯納沃格。她與比自己大一歲的老公愛德華·莫瑟爾，分別在兩座不同的北極島嶼上長大，在那里夏季似乎是永恒的，而在漫長的冬季，唯一照亮地面的似乎就只剩下天空中的北極光。

長大后他們都在首都奧斯陸大學學習心理學，愛德華結識梅，是在1983年朋友舉辦的聯(lián)誼會上。令他印象較深的是，由于偏愛蛋糕和巧克力之類的甜食，當時她的身體有點微微發(fā)胖，但是梅從來不會在乎非要保持窈窕的身材，她說“飲食是人生一大樂趣”。尤其梅的直率和熱情，讓很多人都很喜歡她。

梅也喜歡泡吧，喜歡交朋友，有一次愛德華故意壞壞地問她，你不上課的時候干什么？她說，“那一定是昨晚宿醉，一睡睡到天黑了！”他頓時被女孩的幽默逗得大笑。她說自己安靜的時候會整天不出門，想熱鬧的時候甚至可以和男生一樣大口喝酒。她直言 “我愛的人一定是非常愛我的，要帥，我們做愛的時候可以很瘋狂，但在精神上彼此獨立，互不侵犯，雖然可以被互相感染……”愛德華很快就喜歡上了這個個性辣妹。

有趣的是，當時兩人都在迷惑，究竟自己要研究什么課題？而與此同時他倆又都開始意識到，自己的真正激情在于對神經(jīng)科學以及大腦科學方面的研究上。

帶著年輕人之間的羅曼蒂克故事，還有在學術上的好奇心，他們開始了一項使命——找出大腦控制行為的背后機制。于是，兩人前去拜訪該校具有顯赫聲望的電生理學家皮爾·安德森，并請求跟隨他做本科畢業(yè)課題。

當時安德森正在開展對大腦海馬體區(qū)域神經(jīng)細胞活動的研究——這是大腦中一個與記憶有關的區(qū)域。此刻，兩位學生決心將細胞的精確活動機制與動物行為聯(lián)系起來。但這位神經(jīng)科學家，對他們的能力卻表示懷疑。

沒想到這兩位年輕人非常堅持，不答應就不肯離開他的辦公室。于是安德森最后只能妥協(xié)，給他們指定了一個聽上去相當簡單的課題：在保持小鼠對環(huán)境信息記憶能力的情況下，你最多可以切除小鼠大腦海馬體的多大一部分？

一對戀人接受了這項挑戰(zhàn)，并很快有了重大發(fā)現(xiàn)。在當時，科學家們普遍認為海馬體是均一的。但愛德華和梅發(fā)現(xiàn)，海馬體的一側在空間記憶方面要比另一側重要得多。這一經(jīng)歷讓他們意識到詳細大腦解剖工作的重要性，這一點后來在他們的職業(yè)生涯中被證明是無比寶貴的一課。

1984年，當時還是本科學生的兩人登上了非洲坦桑尼亞境內的乞力馬扎羅山山頂，并在這里交換了訂婚戒指。但因為山頂?shù)臏囟葘嵲谔?，他們不得不用最快的速度完成戒指交換，然后趕緊戴上手套。此時的兩人已經(jīng)設想好了他們未來共同生活的樣子：先生孩子，然后去國外做博士后研究，最后在世界的某一個地方建立自己的實驗室。

大學剛畢業(yè)，他們就舉行了婚禮，然后又一同赴英留學。1995年，兩人同時獲得神經(jīng)生理學博士學位。

接著，梅·布里特又和老公一起成為愛丁堡大學的博士后研究員。隨后，兩人雙雙收到約翰·奧基夫教授的實驗室發(fā)來的邀請，在倫敦大學做訪問學者。

“我們如何知道自己身處何方？我們怎么找到從一個地方到另一個地方的路徑？我們如何存儲這些信息，從而能夠在下一次立即找到這條路？”1971年，奧基夫就發(fā)現(xiàn)了構成這一體系的第一個組成部分。他發(fā)現(xiàn)，大腦的海馬體里有一種特殊的神經(jīng)細胞，每當老鼠身處屋子的特定位置時，這種細胞的一部分就會被激活。而當老鼠到了房間內的其他位置時，另外一些細胞則被激活。因此他認為，這些“位置細胞”構成了房間位置的一幅地圖。

奧基夫對這個發(fā)現(xiàn)十分驚喜，但他也意識到，除了位置細胞，人的大腦中必然還存在著其他作用的“導航細胞”，比如計算距離、感知方向等。

當時這一研究領域非常熱門，對大腦細胞科學非常感興趣的梅·布里特和丈夫，就一頭扎了進去。他們希望最終幫導師揭開這個難解之謎。

1996年，夫妻倆意外收到挪威科技大學的助理教授職位邀請。當時兩人有點猶豫不決：如果接受，就將意味著前往一個遠離世界學術研究中心的偏遠之地，一個名不見經(jīng)傳的小型大學單打獨斗。但卻可以在一個地方一同工作，并且研究領域也是對口的。于是小兩口最終接受邀請，回到了挪威。此時，一同回國的還有他們的兩個小寶寶——一個蹣跚學步，另一個還是嬰兒。

在特隆赫姆這個離北極圈僅300多公里的地方安頓下來，并不是一件容易的事。他們還必須白手起家，在一間地下室里建立起自己的實驗室，另外還要建立一個實驗動物設施。幸運的是，夫妻倆得到了歐盟研究委員會的一筆巨額資助。

建起自己的實驗室后，夫妻倆開始研究位置細胞：將電極直接植入小鼠的海馬體，并記錄當它在一個大盒子內自由奔跑時產生的大腦信號。這些信號會被送入計算機，并匹配這些神經(jīng)細胞被激發(fā)時小鼠在盒子中所處的位置。

經(jīng)過多次實驗，夫妻倆注意到，內嗅皮層區(qū)域的神經(jīng)細胞，會在小鼠通過某一特定點的時候發(fā)生激活，這一點和海馬體區(qū)域的位置細胞很像。當盒子里的小鼠正忙著到處在盒子底部找巧克力碎塊吃的時候，二人在一旁專注的觀察它們的行為，而計算機則不斷記錄著小鼠的大腦神經(jīng)細胞信號，并在位置圖上進行繪制。很快，一個圖形模式漸漸清晰起來——那是一個呈六邊形的網(wǎng)格形狀，就像一個蜂巢。

在盒子里并沒有六邊形狀存在，這一形狀是在小鼠的大腦內抽象地形成并疊加于環(huán)境背景之上的，當小鼠經(jīng)過這一抽象六邊形上的某一點時，某一對應的神經(jīng)細胞就會被激活。這是一項重大的發(fā)現(xiàn)——這是空間的大腦語言，大腦正是依靠這種語言來刻畫周圍的空間環(huán)境的。

就在導師奧基夫發(fā)現(xiàn)大腦“位置細胞”34年后的2005年，梅·布萊特和老公，又發(fā)現(xiàn)了大腦定位機制的另外一項關鍵組成部分：他們將其稱為“網(wǎng)格細胞”。這種細胞能夠產生一種坐標系統(tǒng)，從而使得精確定位與路徑搜尋成為可能。二人的后續(xù)研究，揭示了位置和網(wǎng)格細胞是如何令定位和導航成為可能的。

大腦內的定位系統(tǒng)，被稱為大腦中內置的“GPS”，它讓我們能夠在空間中實現(xiàn)定位，揭示了高等認知能力的細胞層面機制。夫妻倆對“網(wǎng)格細胞”的這一發(fā)現(xiàn)，解答了一個困擾哲學家和科學家們長達數(shù)世紀的謎團。

結婚超過28年，并沒有讓他們對大腦科學的研究興趣有絲毫減弱。好玩的是，夫妻倆會在早餐時間討論和“網(wǎng)格細胞”相關的話題，也會在清晨的實驗室會議中進行更加細致的探討。夏天夜晚，在附近的小餐館吃飯時，梅和老公仍然會津津有味的交流這些。在外人眼里枯燥乏味的學術研究，在他們這里卻變得妙趣橫生，比燭光晚餐都浪漫。

夫妻倆能非常舒適和諧地工作，是因為他們有很多共同的興趣。比如：兩人都喜愛戶外運動，梅·布里特三天兩頭會在他們位于海邊的房子附近起伏的山地跑步，而先生則會在周末出去徒步行走。他們兩人都對火山充滿熱情，這也是為什么他們兩人會在非洲一座休眠火山的山頂訂婚的原因。如今他們已經(jīng)一同攀登了世界各地的許多座高山，包括阿爾卑斯、新疆天山托木爾峰等等。

當進行工作時，他們逐漸形成了某種分工合作的方式。丈夫更多的進行計算與理論工作，而妻子則負責實驗室管理以及人員管理，并承擔更多的實驗工作任務。夫妻倆還約定，每次去參加會議時都只去一個人，這樣就能有另一個人留在實驗室繼續(xù)工作。

2013年，美、德三位科學家因為發(fā)現(xiàn)了細胞“運輸”的秘密，獲得當年諾獎。令梅·布萊特女士做夢都沒想到的是，她和老公以及導師約翰·奧基夫因為發(fā)現(xiàn)了大腦中的“定位”細胞，竟獲得2014年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

按照慣例，諾獎委員會會打電話通知諾獎得主，并記錄下他們第一時間的舉動。接到電話時，梅當時正在實驗室開會。當時和同事討論研究數(shù)據(jù)的過程太有趣，差點沒接到電話。在得知獲獎后，她說自己簡直“震驚了，一直在哭”。接著又像孩子般興奮得手舞足蹈，同事們馬上用生日歌的曲調唱著“祝你得獎快樂”，與她一同喝香檳慶祝。欣喜若狂的同時她也有一絲遺憾，老公此刻正在飛往德國慕尼黑的飛機上，她無法聯(lián)系到對方，第一時間和他分享自己的喜悅。

盡管知道得晚了點，但愛德華卻有了更多驚喜。當全世界都知道他是諾獎得主時，唯有他一人還在飛機上對此一無所知。因此，當諾獎消息宣布一個半小時之后，他走下飛機時震驚了，慕尼黑機場的官員們親自向他祝賀，人們拿著鮮花在機場迎接，這時他才知道自己得獎了。愛德華打開手機才發(fā)現(xiàn)，自己有“120個未接來電”。

梅·布里特的好友——中國科學院院士、神經(jīng)生物學家段樹民說，以前我們治療老年癡呆癥，可能只知道是老年人的記憶力下降，記不住事了。對于這種病的治療，一直沒有發(fā)現(xiàn)有效的預防和治愈的方法。

“定位細胞的發(fā)現(xiàn)，讓我們知道老年癡呆癥病人經(jīng)常迷失方向，與空間記憶功能受損有關。如果從這類患者的網(wǎng)格細胞入手進行治療，可能就會非常有效?！?/p>

多一點激情和好奇，讓枯燥乏味的工作變得充滿情趣，這也許就是這對挪威夫妻成功的秘訣，以及對我們的最大啟示。