Shownotes Transcript
欢迎收听《科学有故事》比科学故事更重要的是科学精神 70 年前的 1955 年 4 月 18 日的凌晨在美国新泽西州普林斯顿医院一阵慌乱的脚步声把很多病人从睡梦中惊醒在一间病房中护士和医生正在紧张地抢救一位特殊的病人
这位病人有着一头乱蓬蓬的头发和鹰一样深邃的双眼任何人只要看一眼就能认出他是谁对他就是被全世界公认为拥有人类最强大脑的爱因斯坦先生不过再强大的大脑也无法改变死神的决定 1 点 15 分爱因斯坦的生命之火悄然熄灭享年 76 岁
他生前留下遗愿希望将自己的肉身归于火焰骨灰洒向风中不留痕迹不立悲鸣拒绝成为后世朝圣的圣物他似乎想以最彻底的方式将自己这位宇宙的窥探者重新融入宇宙本身然而就像命运总喜欢在脚本上添加意想不到的转折就在爱因斯坦赫然尝试仅几个小时后
负责执行尸检的是病理科医生托马斯·哈维他做出了一个足以让世界哗然的决定面对这颗刚刚停止运转却曾经容纳了整个宇宙图景的大脑哈维被一种近乎痴迷的好奇心驱使着或许是渴望揭开天才智慧的终极秘密或许只是一念之间的冲动他做出了一个近乎于疯狂的举动
哈维在没有通知任何人的情况下,擅自将爱因斯坦的头骨小心翼翼地锯开,将这颗人类最强大脑完整地取出,并迅速进入到了福尔马林的防腐液中,用容器存好后偷偷带回了家。同时,他还取走了爱因斯坦的两只眼球,后来他把眼球交给了爱因斯坦的眼科医生。
不过哈维医生的怯恼行为很快就被发现立即上了新闻普林斯顿医院当然是震怒不已要求哈维立即归还爱因斯坦的大脑不过哈维就像是吃了雄心豹子胆铁了心不与院方妥协从法理上来说爱因斯坦的大脑应当属于他的长子汉斯·阿尔伯特也只有汉斯有权要求哈维归还大脑
但令人意外的是汉斯在经历了最初的震惊与复杂的情感侦查后不知道怎么就被哈维说服居然追认了哈维的行为当然这绝非无条件的谅解汉斯与哈维达成的条件是这颗大脑必须也只能用于严肃的科学研究研究结果必须公开发表在受人尊敬的科学期刊上
绝不允许成为满足低俗好奇心或者制造媒体噱头的工具不出意外的是哈维很快就被普林斯顿医院解雇开始了他人生的另一半他就像是魔界中的咕噜一样终其一生都在守护着爱因斯坦的大脑并积极推动对这颗大脑的研究
趁大脑还比较新鲜,他与宾夕法尼亚大学的专家合作,对大脑进行了初步的测量称重,结果很令人惊讶,爱因斯坦的大脑重量约为 1230 克,竟然还略低于成年男性的平均水平,这至少可以说明脑袋大和聪明之间没有必然联系。
然后哈维遵循当时的解剖学规范将爱因斯坦的大脑切成了大约 240 块用火棉胶包埋起来方便未来切片研究并制作了数千张珍贵的组织切片
然而哈维并不是神经科学领域的权威他想要组织大规模研究的愿望也是屡屡碰壁在接下来的漫长岁月中这颗本应在世界顶级实验室接受尖端仪器反复测量的大脑却跟随着哈维医生过上了近乎流浪的生活
爱因斯坦生前可能做梦也想不到他的大脑被分装在几个玻璃罐里有时候藏在简陋的苹果酒冷藏箱下有时候塞在不起眼的纸箱中有时候甚至被长时间放在汽车的后备箱中随着哈维工作和住所的不断变迁从新泽西到坎萨斯再到密苏里
爱因斯坦,哦不对,是爱因斯坦的大脑也随之在美国大地上辗转迁徙,哈维本人的生活也因此备受影响,甚至还一度被吊销了行医执照,付出了巨大的个人代价。
在这个过程中他临行将一些大脑的样本像分发圣物一样寄给了少数他信任的研究者在大部分时间里这颗大脑只是静静地躺在防腐液中仿佛是一个巨大的秘密等待着被唤醒的时刻
几十年过去了,关于爱因斯坦大脑的研究似乎成了一个遥不可及的传说。直到 20 世纪 80 年代,神经科学研究的技术日新月异,那些被哈维医生小心保存的样本,终于迎来了被重新审视的机会。全世界各地的科学家们,甚至包括来自中国华东师范大学的团队,也都纷纷加入到了这场探寻人类最强大脑奥秘的队伍中。
他们像极了手持密码本的一码者试图从这些沉默的组织切片中解读出关于天才的蛛丝马迹那么他们到底发现了什么呢我们先上个小广告广告之后继续
在这个神秘莫测的世界中宇宙的终极命运暗能量的奥秘史前文明的遗迹无数这样的谜题等待着我们去分辨和探寻我是汪杰在我的付费专辑《真假世界未解之谜》中我们将一同揭开层层迷雾辨识真伪我会带你从真假之谜两个维度切入一边破除伪科学一边讲解真正的科学之谜
用证据还原真相用科学理解世界在继续往下之前我们有必要先来熟悉一下关于人类大脑的各种术语脑科学家们就把我们的大脑分成了四个大区离我们额头最近的这块区域叫做前额叶后脑槽这块区域叫枕叶对就是离枕头最近的意思离头顶最近的那片区域叫顶叶
前额叶 枕叶 顶叶这三个词取得很通俗一看就能理解唯一有点令人费解的就是顶叶下面那片区域这是我们大脑藏的最深的区域这片区域被叫做涅叶 1985 年加州大学伯克利分校的马利安·戴蒙德教授在权威期刊《实验神经学》上发表了第一项引起广泛关注的研究成果
通过对哈维提供的四块大脑样本这些样本主要来自于高级认知功能相关的左半球顶叶和额叶区域他们对它进行了细胞技术戴蒙德就发现在爱因斯坦大脑的左顶叶下方的区域神经交织细胞与神经元的比例显著高于他所用的对照组也就是 11 个年龄在 47 到 80 岁之间的普通男性大脑样本
这里我需要简单解释一下,现代脑科学认为神经元相当于是我们大脑的计算单元,而神经胶质细胞则相当于是大脑的后勤保障单元。换句话说,戴蒙德发现,爱因斯坦大脑中的后勤保障部队的比例要远远高于普通人。
那具体高多少呢不同的解读略有出入但普遍认为这个比例是异常的高戴蒙德有此推测这可能意味着爱因斯坦大脑的这个特定区域有着更高的代谢需求和更活跃的神经活动所以得到了更强的后勤支持这或许请注意仅仅是或许与他进行抽象思维和数学推理的超凡能力有关
这项研究无疑是开创性的它首次为天才大脑的与众不同提供了一种可量化的生理学线索一时间爱因斯坦有更多的大脑燃料供应细胞这样的说法也就不进而走
不过孤证不立质疑声也随之而来这 11 个对照大脑就能代表全人类的普通吗而它们的死因保存方式是否和爱因斯坦的大脑一致呢更核心的问题是胶质细胞比例高真的就直接等于思考能力强吗这种相关性距离因果性中间还隔着多少未知的变量呢你看科学的进步往往伴随着更多的疑问
随后更多的研究者加入到了这场寻宝游记中 1999 年加拿大的麦克马斯特大学的桑德拉·维特尔森教授团队在顶尖医学期刊《柳叶刀》上发表了另一项重磅研究他们利用更全面的大脑照片和哈维宝珍的样本与 35 名男性和 56 名女性的对照大脑进行了比较
他们把比较的焦点放在了顶叶的整体形态上这片区域被公认为与空间感数学逻辑和视觉想象力息息相关正是爱因斯坦天赋的核心地带他们的发现同样令人惊叹爱因斯坦的顶叶中有一小片区域比对照组宽了大约 15%显得异常的丰满这
这使得它的顶下小叶看起来像一个更大更连续无阻碍的整体那这会不会像是打通了人多二脉一样让这片区域内的神经元能够更自由更高效的连接和交流从而极大的提升了它的空间想象和抽象推理能力呢维特尔森教授团队正式提出了这样的假说这个发现同样极具启发性但同样也无法回避科学的拷问
这种独特的结构到底是天才的专属配置还是仅仅像有的人天生手指头就比别人长一截一样只是一种罕见的解剖变异呢我们如何能确定这 15%的宽度就一定能转化为认知上的巨大优势呢基于照片的二维分析能完全替代三维的精细测量吗
当然探索并未止步后续的研究者们利用日益精密的成像技术和分析方法又提出了其他的不同之处让我来给你快速过一下比如说布里特安德森等人在 1996 年的《神经科学快报》上报告说爱因斯坦大脑的前额叶皮层可能比对照组稍薄一些但同时该区域的神经元密度可能会更高这就是
这又引出了新的猜想是不是神经元更密集处理信息就更高效呢但这同样是基于有限样本的推测
著名的古人类学家迪恩·法尔克通过对比爱因斯坦大脑的照片和大量其他大脑的形态在 2009 年的《大脑结构与功能》等期刊上发表文章指出爱因斯坦的大脑皮层尤其是在前额叶顶叶和枕叶拥有异常复杂的勾回模式
说白了就是褶皱特别的复杂他甚至在负责左手筋系运动的区域发现了一个凸起的小结构就好像一个希腊字母 Omega 的形状他把这个结构戏称为旋钮他还推测这可能与爱因斯坦从小学习拉小提琴有关但这些形态上的独特性它们功能上的意义依然是模糊的
2013 年来自我们中国的华东师范大学的门卫伟博士领导的团队在权威期刊《大脑》杂志上发表了一项引人注目的研究他们利用高分辨率的照片分析了连接左右大脑半球的信息高速公路这个被称作偏执体
研究发现爱因斯坦的偏知体尤其是负责传递感觉运动和认知信息的中后部区域似乎比对照组包括年老的和年轻的对照组要显得更厚实拥有更广泛的连接纤维那么这是否意味着他的左右大脑的半球的合作会更紧密信息交流会更高效呢当然这同样是一个诱人但需要更多证据来支持的假说
你们看,围绕着爱因斯坦大脑的研究,那就像是一场永无止境的解谜游戏,科学家们如同侦探,从有限的物证中去寻找线索,提出各种各样的理论和猜想,每一项发现都可能带来短暂的兴奋,但紧随其后的总是更多的疑问和科学共同体更严苛的审视。
那么这些研究的价值究竟在哪里呢?它们最大的价值可能并不是提供了一个关于天才密码的终极答案,科学本身也从不承诺终极答案。而在于这个过程本身,它极大的激发了我们对于大脑结构如何影响心智功能的思考和探索,推动了神经科学成像技术、解剖学方法和比较研究的发展。
更重要的是他生动地向我们展示了科学是如何运作的通过观察提出假说寻找证据接受检验承认局限不断地修正他让我们深刻体会到试图通过解剖一个独一无二的大脑来完全解码天才这样复杂的人类现象本身就可能是一种过于简化的奢望像智力创造力洞察力这些闪耀的人类品质
他们是先天基因后天环境个人努力社会机遇甚至还有一点点运气的复杂交织绝非大脑某几处形态差异就能完全定义的好了兜兜转转我们终于要回到最初的那个问题了 70 年前被完整取出的爱因斯坦的大脑它真的是异于常人吗
我想在听完了这段跨越半个多世纪的探索之旅后我们或许能给出一个更成熟更符合科学精神的回答
是的,从解剖学的角度上来看,爱因斯坦的大脑确实在某些方面显示出了一些与平均或者典型大脑不同的特征无论是特定区域更宽的尺寸,还是某些勾回的独特形态,亦或是神经交织细胞与神经元的不同比例,以及可能更发达的半球连接
这些客观存在的差异让我们可以说他的大脑在物理形态上确实有其异常之处但是这绝不等于我们可以草率的宣称我们找到了天才大脑的秘密
科学思维最重要的一课就是能够区分相关性和因果性我们观察到的这些结构差异与爱因斯坦的非凡智慧之间是否存在着必然的因果关系呢这一点目前的科学证据远不足以给出我们肯定的答案这些差异完全有可能是人类大脑巨大变异谱系中的一个独特样本
就像我们每个人的指纹都独一无二一样,他们或许对他的思维方式产生了某种影响,但要说这些差异就是他成为爱因斯坦的决定性因素,那将是对科学严谨性的背离,也是对人类智慧复杂性的低估。
科学探索的魅力就在于他总是在已知和未知之间徘徊爱因斯坦的大脑就像一个沉默的谜语它允许我们观察允许我们测量甚至允许我们猜测但它从未轻易给出我们答案在哈维医生取出爱因斯坦大脑 52 年后的 2007 年的 4 月 5 号他自己也在普林斯顿医院与世长辞享年 94 岁
此时他与这家医院的恩恩怨怨早已成为古老的传说
如今这颗孕育出颠覆性思想的大脑在经历了哈维医生半个世纪的私人保管和颠沛流离后它的大部分样本最终又回到了最初它被取出的普林斯顿医学中心而其中一部分则被精心制作成了永久切片的样本现在就静静地躺在美国费城的穆特博物馆的展柜里供世人瞻仰
今年恰逢爱因斯坦逝世 70 周年和《侠义相对论》发表 120 周年在这样一个特殊的年份我把爱因斯坦思考《侠义相对论》的往事拍成了一部电影寻觅自然 时间的形状以纪念这颗非凡大脑迸发处的智慧之光
这颗人类最强大脑虽然不能再思考宇宙的运行法则但它却以另一种方式激发着我们的思考关于天才的本质关于大脑与心智的神秘联系关于科学探索本身那就是面对最诱人的谜题也要永远保持那份冷静的质疑对证据的尊重和对未知的好奇因为
真正塑造了世界的或许不只是大脑的勾回褶皱更是那褶皱之中曾经点亮人类文明的思想光芒欢迎大家来观看我的电影《寻觅自然时间的形状》跟随爱因斯坦破解时空悬案科学有故事我们下期接着聊今天也就是 2025 年的 4 月 18 号是爱因斯坦逝世 70 周年我特地写了这期节目
希望大家在了解了爱因斯坦大脑的传奇故事的同时也不要忘了来看我的电影今年的六一节寻觅自然时间的形状在国内的影院会有一轮较大规模的排片上映信息请关注寻觅自然的微信公号
今天我还要非常遗憾的告诉大家原定于 5 月 5 号在广州镇家剧场举办的汪洁科普演讲秀《穿越虫洞》因故取消了我改为去广州图书馆做一场公益讲座也欢迎大家来关注广州图书馆的微信公号预约报名 5 月 7 号到 5 月 13 号我会去墨西哥拍摄《寻觅自然》第四季的《恐龙灭绝》目前正在紧张的筹备中
好我努力继续更新节目我们下期再见