西班牙神經(jīng)組織學(xué)家拉蒙·卡哈爾

王祖遠(yuǎn)

“在倫敦皇家學(xué)院聲名卓著的科學(xué)家面前，圣地亞哥·拉蒙·卡哈爾敏捷地調(diào)度著幻燈片與各種各樣的手繪圖表，繪聲繪色地宣講他的神經(jīng)系統(tǒng)組織學(xué)。”這是一個(gè)世紀(jì)前的一天晚上，一位聽(tīng)眾——卡哈爾的朋友、英國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家查爾斯·塞靈頓——留下的記憶。圣地亞哥·拉蒙·卡哈爾是西班牙最杰出的科學(xué)家，用自己精確入微的鋼筆畫(huà)、豐富的想象、大膽的猜想和百倍的熱情，創(chuàng)造了科學(xué)的“神經(jīng)論”，捍衛(wèi)了許多歐洲科學(xué)家初而忽略、繼而反對(duì)的正確學(xué)說(shuō)。他的出色成就為他贏(yíng)得了1906年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

在卡哈爾之前，大多數(shù)生物學(xué)家認(rèn)為，腦與脊髓的神經(jīng)是連在一起的，構(gòu)成無(wú)間斷的網(wǎng)狀。然而，這種網(wǎng)狀說(shuō)并沒(méi)有令人信服地揭示神經(jīng)軸突與鄰近神經(jīng)細(xì)胞的樹(shù)突是怎樣融合在一起的。鑒于網(wǎng)狀說(shuō)的自相矛盾，卡哈爾認(rèn)為這種假想的神經(jīng)網(wǎng)說(shuō)甚為可笑，是一個(gè)“深不可測(cè)的生理海洋”。

為了探索科學(xué)的神經(jīng)論，卡哈爾使用意大利神經(jīng)組織學(xué)家卡米洛·高爾基創(chuàng)造的組織染色法，深入前人沒(méi)有描述過(guò)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞世界，于1904年在西班牙出版了《人與脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)造》一書(shū)。這本書(shū)被譽(yù)為神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域中最重要的著作。

卡哈爾的一生是了不起的、創(chuàng)造的一生，也是堅(jiān)韌不拔地捍衛(wèi)科學(xué)的一生。在他逝世的前兩年（即1932年），已經(jīng)82歲高齡的卡哈爾，還發(fā)表了題為《神經(jīng)論還是網(wǎng)狀論？》的論文。

學(xué)畫(huà)不成

卡哈爾生于西班牙比利牛斯山區(qū)的阿拉貢派蒂拉——一個(gè)貧窮的鄉(xiāng)村?？ü柺撬茄?guī)蹈矩的父親的長(zhǎng)子。父親學(xué)會(huì)了當(dāng)時(shí)理發(fā)師專(zhuān)有的手法與放血技術(shù)，成了一名醫(yī)生。小卡哈爾對(duì)父親的職業(yè)毫無(wú)興趣，喜歡逃學(xué)、惡作劇，自然免不了給父親惹些小麻煩。但卡哈爾有才能，他喜歡藝術(shù)，醉心于畫(huà)畫(huà)。不過(guò)，父親不讓他去學(xué)這種“罪惡的消遣”，小卡哈爾卻對(duì)父親的話(huà)充耳不聞。最后父親終于忍不住了，帶著兒子畫(huà)的一幅圣徒雅各的畫(huà)，拖著兒子去見(jiàn)一位正在給巡回傳教士的房子作畫(huà)的畫(huà)家。在那位畫(huà)家批評(píng)的目光里，卡哈爾的畫(huà)簡(jiǎn)直是涂鴉?！斑@哪是什么圣

徒？比例不對(duì)，布料也不對(duì)。這個(gè)孩子永遠(yuǎn)當(dāng)不了畫(huà)家?！辫F一般的結(jié)論堵住了小卡哈爾接近藝術(shù)的一切路徑，父親戰(zhàn)勝了兒子。從此卡哈爾放棄了對(duì)藝術(shù)的狂熱，準(zhǔn)備從事醫(yī)生職業(yè)。為此，卡哈爾后來(lái)非常懷念父親，感謝他為自己選擇了正確的道路。

1869年，卡哈爾進(jìn)入薩拉戈薩大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)。這是一所開(kāi)放性的大學(xué)，像當(dāng)時(shí)其他醫(yī)學(xué)院一樣，只要稍具科學(xué)背景的青年都可入學(xué)。老卡哈爾為了督促兒子的學(xué)業(yè)，也來(lái)到學(xué)校解剖室擔(dān)任臨時(shí)解剖指導(dǎo)的職務(wù)。當(dāng)父親在圣·安戈拉西亞的醫(yī)院里做尸體解剖時(shí)，卡哈爾就充當(dāng)助手，并用水彩畫(huà)下自己對(duì)解剖組織的詳盡觀(guān)察。父親對(duì)兒子將才干用于正途感到高興，兒子也對(duì)自己的藝術(shù)技巧能作為研究工具而深感歡欣。

險(xiǎn)些喪命

4年后，卡哈爾獲得了畢業(yè)文憑。盡管如此，他卻幾乎未用過(guò)顯微鏡，這在當(dāng)時(shí)的西班牙并非偶然。據(jù)卡哈爾回憶，當(dāng)時(shí)許多教授都輕視顯微鏡，認(rèn)為它“有損于醫(yī)學(xué)的進(jìn)步”，說(shuō)描繪不可見(jiàn)的細(xì)胞純屬幻想。

卡哈爾畢業(yè)后即被征召入伍，不久當(dāng)了軍醫(yī)。1874年，他以助理醫(yī)生的身份取得軍官銜，并被派往遙遠(yuǎn)的庫(kù)班叢林。熱帶叢林惡劣的氣候和周?chē)母瘮‖F(xiàn)象使他精神沮喪，煩惱一年之久；接著又染上瘧疾，險(xiǎn)些喪命。1875年，他被送回薩拉戈薩大學(xué)。

2年后，卡哈爾獲得醫(yī)學(xué)科學(xué)博士學(xué)位。但他仍未從瘧疾的打擊中恢復(fù)過(guò)來(lái)，身體虛弱得很，幾乎無(wú)力就職。就在這時(shí)，他又患了結(jié)核病。漫長(zhǎng)的痊愈期使卡哈爾的情緒異常惡劣，深深地陷入了絕望。他甚至想到了死，經(jīng)常一個(gè)人爬到山上，穿過(guò)森林，想遠(yuǎn)離人世。不過(guò)正是森林中清新的空氣和經(jīng)常散步的習(xí)慣，幫助了他身體的康復(fù)。他每天帶著照相機(jī)遠(yuǎn)足，吃著肉和牛奶，身體終于慢慢復(fù)原了。

卡哈爾回到科學(xué)會(huì)，發(fā)現(xiàn)那里的職位是很難謀取的，而且?guī)в姓伪尘?。他?lái)到巴倫西亞大學(xué)，花了7年時(shí)間得到教授職務(wù)。在校園里，他平易近人但極其嚴(yán)肅認(rèn)真，對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作像著魔般入迷。與別人不同，他特別喜歡使用顯微鏡。曾有一次，他連續(xù)20小時(shí)目不轉(zhuǎn)睛地盯著顯微鏡，看白細(xì)胞是怎樣從毛細(xì)血管中慢慢滲出的。這些使他在學(xué)校里出了名。

成功之路

卡哈爾的名望突然間升高了。就像世間常有的事那樣，卡哈爾開(kāi)始交好運(yùn)了。1887年的一天，這位衣著襤褸的年輕教授到馬德里去辦事，在那里他訪(fǎng)問(wèn)了一些對(duì)顯微鏡深有研究的學(xué)者。其中就有路易斯·西瑪洛（一位剛從巴黎歸來(lái)的神經(jīng)病理學(xué)家），他向卡哈爾展示了他的載片。雖然西瑪洛的載片仍然是用不清楚的高爾基鉻—銀技術(shù)染色的，但當(dāng)卡哈爾在黃色的視野里看到腦神經(jīng)組織就像黑色的星星一樣帶著輻射形的紗一般的突起時(shí)，還是大吃一驚。像當(dāng)時(shí)其他神經(jīng)組織學(xué)家一樣，卡哈爾的染色方法只能將細(xì)胞核染色。高爾基法則是先將組織浸入重鉻酸鉀溶液中，再浸入鉻酸銀溶液內(nèi)，從而可將完整的神經(jīng)染色。不過(guò)這一染色過(guò)程往往需數(shù)天之久，加之各種神經(jīng)間難以捉摸的細(xì)微差別，這種方法也漂移不定，所以高爾基已拋棄了這種染色法。

卡哈爾看出了高爾基法的優(yōu)點(diǎn)，立即開(kāi)始改進(jìn)這種染色法， 到1888年已取得重大突破。他用改進(jìn)的染色法觀(guān)察鳥(niǎo)和哺乳動(dòng)物的小腦，確信神經(jīng)元素的陳列是各不相同的，更重要的是，相鄰神經(jīng)細(xì)胞并未融合到一起。他指出，某些神經(jīng)細(xì)胞能朝鄰近神經(jīng)細(xì)胞的樹(shù)突伸展出長(zhǎng)長(zhǎng)的、彎彎曲曲的軸突，并像常春藤纏在樹(shù)上一樣，纏在鄰近細(xì)胞的樹(shù)突上?？ü柷宄卣J(rèn)識(shí)到他的發(fā)現(xiàn)的重要意義和待攻克的堡壘的方位，埋頭于改進(jìn)染色法和不斷的觀(guān)察實(shí)驗(yàn)中。他又一次陷入狂熱。

他成功的關(guān)鍵在于他選擇了胚胎和新生兒的神經(jīng)系統(tǒng)作為研究對(duì)象。與成人不同，胚胎的神經(jīng)細(xì)胞軸突沒(méi)有被隔絕的髓磷質(zhì)鞘包容，所以更易被染色。

1888年5月，他用家中可憐的一點(diǎn)積蓄辦了一份雜志——《三棱鏡——正常的與病理組織雜志》，每期僅印60份，在上面發(fā)表自己的發(fā)現(xiàn)。他把雜志全都送給了當(dāng)時(shí)有威信的評(píng)論家。這份雜志前后共出了三期。endprint

然而，當(dāng)時(shí)主要的醫(yī)學(xué)雜志對(duì)卡哈爾的發(fā)現(xiàn)毫不理睬。當(dāng)時(shí)的解剖學(xué)權(quán)威都是德國(guó)人，憤懣的卡哈爾決心把自己的論文譯成德文。但他只會(huì)一點(diǎn)法文，那還是在父親的壓力下學(xué)到的。于是，卡哈爾只好吃力地將西班牙文原稿譯成法文，并補(bǔ)充了許多他根據(jù)觀(guān)察而作的插畫(huà)，投給德國(guó)雜志。這些精美的畫(huà)堪稱(chēng)藝術(shù)品，也是一種獨(dú)特的技術(shù)發(fā)明。雖然當(dāng)時(shí)照相術(shù)早已發(fā)明，卡哈爾本人還是一個(gè)攝影愛(ài)好者，但在顯微鏡上攝影，難度還是相當(dāng)大。不過(guò)，他也拍到過(guò)一些成功的顯微照片（在今天看來(lái)自然是粗糙的）。

1889年，他大膽地參加了在柏林召開(kāi)的德國(guó)解剖學(xué)會(huì)年會(huì)，并在會(huì)上展示了他的高爾基染色載片。這引起了會(huì)議的騷動(dòng)，卡哈爾的觀(guān)點(diǎn)也改變了馮·科里珂（一位著名的瑞士組織學(xué)家，堅(jiān)定的網(wǎng)狀理論者）的見(jiàn)解。在科里珂的雜志和其他一些雜志上相繼出現(xiàn)了一些論文，肯定了卡哈爾的發(fā)現(xiàn)。這位西班牙人一時(shí)間成了新聞人物，名聲大噪。

卡哈爾與高爾基

在回國(guó)的路上，卡哈爾本打算順路拜訪(fǎng)一下住在意大利帕維亞的卡米洛·高爾基，以感謝這位科學(xué)家對(duì)自己發(fā)現(xiàn)的貢獻(xiàn)，但因高爾基到羅馬就任評(píng)議員之職而未能如愿。這似乎是個(gè)預(yù)兆，實(shí)際上這兩位存在競(jìng)爭(zhēng)的科學(xué)家間的裂隙從未得到彌合。在卡哈爾報(bào)告了脊髓里有一定的神經(jīng)纖維后，高爾基宣稱(chēng)早在10年前他就發(fā)現(xiàn)過(guò)，只不過(guò)是發(fā)表在極不起眼的小雜志上。嗣后，卡哈爾又驕傲地指出，在高爾基發(fā)表報(bào)告之前一兩年，自己還曾報(bào)告過(guò)不引人注意的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，故發(fā)現(xiàn)的榮譽(yù)應(yīng)歸于自己。這種爭(zhēng)論影響了二人的友誼。

回到實(shí)驗(yàn)室，卡哈爾又全力以赴地鉆研起高爾基染色法，對(duì)視網(wǎng)膜、脊髓、嗅腺等進(jìn)行了觀(guān)察研究。他不僅辨別出視網(wǎng)膜桿狀體與錐狀體的分離路線(xiàn)，而且根據(jù)不同形狀創(chuàng)造出一種神經(jīng)細(xì)胞的精細(xì)分類(lèi)法。在每一個(gè)領(lǐng)域里，卡哈爾都設(shè)計(jì)出相應(yīng)的染色法。他改進(jìn)了甲基藍(lán)染色法，使人們對(duì)大腦皮質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入了一步。他對(duì)腦組織解剖學(xué)和腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，揭示了各種新的神經(jīng)細(xì)胞，從而幫助確定了癲癇病發(fā)作區(qū)。卡哈爾的貢獻(xiàn)還在于他提供了早期的、腦不同功能區(qū)的證據(jù)。

卡米洛·高爾基仍然是頑固的網(wǎng)狀論的領(lǐng)導(dǎo)者。有趣的是，這兩個(gè)學(xué)術(shù)上的敵手竟然共享了1906年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。高爾基的貢獻(xiàn)主要是他發(fā)現(xiàn)了特殊類(lèi)型的神經(jīng)細(xì)胞、細(xì)胞結(jié)構(gòu)，以及他首創(chuàng)的染色法。

仍然還是卡哈爾

即使成了全球聞名的神經(jīng)組織學(xué)家，卡哈爾仍然很少外出，保持著他那質(zhì)樸的作風(fēng)。1894年他到倫敦皇家學(xué)會(huì)演講時(shí)，被倫敦橋上繁忙的交通情景弄得目瞪口呆。在商店里，他還像在馬德里的雜貨店一樣，與店員討價(jià)還價(jià)。

獲得諾貝爾獎(jiǎng)之后，他成了西班牙的英雄。1920年，西班牙成立了“卡哈爾學(xué)院”。但卡哈爾對(duì)自己的出名一直感到困窘，對(duì)世界生物學(xué)界漠視塞萬(wàn)提斯故鄉(xiāng)的貢獻(xiàn)又深感不平。用他略帶辛酸的話(huà)來(lái)說(shuō)：“在最新的神經(jīng)生理學(xué)文獻(xiàn)中，我們悲哀地發(fā)現(xiàn)，2/3以上西班牙人的現(xiàn)代貢獻(xiàn)均被抹殺了?！?/p>

值得慶幸的是，卡哈爾沒(méi)有被抹殺，否則人類(lèi)又會(huì)失去一個(gè)偉大的科學(xué)家?？ü柹钌畹叵嘈?，單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的美麗不僅在于其微觀(guān)上的精致完美，也在于它在整個(gè)系統(tǒng)中所起的作用?？ü柧褪侨祟?lèi)這個(gè)整體系統(tǒng)中的一個(gè)不可或缺的神經(jīng)細(xì)胞。endprint