陳 言

宇宙有沒有邊際?人的智慧能否不斷增進(jìn)，以至徹底理解全宇宙的奧秘?走進(jìn)日本的書店，一個與中國很不一樣的感覺是，這里關(guān)于大腦的研究著作、科普書籍特別的多，著名評論家在這方面的評論引人注目。打開電視，經(jīng)常能收看到大腦研究方面的消息，一些專題節(jié)目通過圖像、事例把大腦研究方面的成果非常詳細(xì)地介紹了出來。

有一位在大腦研究方面出類拔萃的專家，在日本享有很高的聲望，他就是日立制作所專員小泉英明。

小泉英明在2005年獲得過諾貝爾物理學(xué)獎的提名。他在1976年發(fā)明了偏光原子吸收測定法，以后又發(fā)明了在醫(yī)院及實(shí)驗(yàn)室大量使用的核磁共振儀，近年研制了測試大腦活動的腦血液量測定裝置。小泉專員的每項(xiàng)發(fā)明，既給日立公司的業(yè)務(wù)開拓出新的領(lǐng)域，也為人類克服疾病、發(fā)展智慧起了很重要的作用。

小泉非常關(guān)心中國，“我每年都會來中國幾次?！彼麑τ浾哒f。2008年12月，日立在武漢舉辦日立展時，2008年第三次來到中國的小泉專員接受了記者的專訪。

70年代，從開發(fā)水銀測定裝置開始做起

“絕對要有實(shí)用價值，這是我從事研發(fā)時的一個理念?！毙∪⒚髡f。

1971年，小泉大學(xué)畢業(yè)，幾經(jīng)周折進(jìn)入日立制作所的一個工廠。上個世紀(jì)60年代，日本社會上工業(yè)污染日益嚴(yán)重，日本一些地方發(fā)生了嚴(yán)重的水銀中毒現(xiàn)象。

“我進(jìn)入日立后的第一份工作，就是開發(fā)水銀測定裝置?！毙∪獙T說。水銀病又稱“水俁病”，是日本水俁地區(qū)出現(xiàn)的一種怪病，當(dāng)時就有學(xué)者懷疑此病與水銀有關(guān)，但測量人體內(nèi)的微量水銀含量并不容易。當(dāng)時日立制作所有生產(chǎn)測試裝置的工廠，但并不生產(chǎn)水銀測試儀。小泉剛剛進(jìn)入公司不久，上面命令他在一年時間內(nèi)開發(fā)出能夠?qū)γl(fā)中的水銀含有量進(jìn)行定量分析的設(shè)備?！叭毡旧鐣浅Ｐ枰獙θ梭w內(nèi)含有的微量水銀做出迅速準(zhǔn)確的檢測設(shè)備。日立作為一家技術(shù)型大企業(yè)，義不容辭地要開發(fā)出這個設(shè)備來。”初生牛犢不怕虎，小泉承擔(dān)下了這項(xiàng)任務(wù)。

問題在于該如何找到測試方法。小泉通過查找各種論文，知道美國加利福尼亞大學(xué)在科學(xué)雜志上發(fā)表過使用水銀同位體進(jìn)行測試的方法。早在1902年獲得諾貝爾物理學(xué)獎的荷蘭學(xué)者塞曼，就發(fā)現(xiàn)了這個測試方法，但該如何把這個方法用在實(shí)處，卻沒有人做這個嘗試。

“因?yàn)檎l都知道使用同位體來進(jìn)行具體的測試非常困難，但我沒有在困難面前低下頭，反復(fù)進(jìn)行了塞曼效果的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，最后我很幸運(yùn)地找到了能夠在一分鐘內(nèi)測試出一根毛發(fā)中極微量水銀的定量分析原理?！毙∪f。這個原理就是他在1975年發(fā)表的“自然水銀塞曼法”。

如今在檢測水銀含有量時，不僅是毛發(fā)可以用這個原理去測量，海中魚類、糧食作物、古代木乃伊等等含有的水銀，都能夠非常簡便地用這個方法測試出來。

有了這個測試方法后，小泉把定量分析的對象擴(kuò)大到了所有元素，找出了“偏光塞曼原子吸光法”。1985年，小泉的這個測試法被選為日本近代化百年中“具有代表意義的50個專利”之一。

“30年過去了，使用我發(fā)現(xiàn)的原理制作出的偏光塞曼原子吸光光度計(jì)銷售出了一萬臺。到目前為止，日立一直在原子吸光光度計(jì)方面占有最高市場比率。光度計(jì)換過幾個版本，但核心部分從未變動過?！?/p>

80年代，挑戰(zhàn)核磁共振

到了上個世紀(jì)80年代，小泉英明開始挑戰(zhàn)核磁共振成像技術(shù)。

“前后花了十年時間，我們才讓這項(xiàng)技術(shù)走向?qū)嵱谩！痹?0年代，核磁共振還屬剛應(yīng)用在醫(yī)療方面的新技術(shù)。1986年。在小泉的帶領(lǐng)下。日立首次研發(fā)出了日本國產(chǎn)第一臺超導(dǎo)核磁共振產(chǎn)品(磁場強(qiáng)度為0.5T)。

這樣的技術(shù)只能在日立制作所這樣的公司中產(chǎn)生?！霸谄髽I(yè)內(nèi)的研發(fā)，需要有一個比較寬松的研究環(huán)境，同時還需要有一定的資金支持。日立能夠同時提供給我這兩個條件?！毙∪獙T，社會上有很多風(fēng)險企業(yè)，那里的研究氛圍可以說非常自由，但往往沒有經(jīng)費(fèi)上的支持，難以從事一項(xiàng)長達(dá)十年的研發(fā)?！翱偛谩⒍麻L級別的人。需要思考10年、20年以后的企業(yè)該如何經(jīng)營，需要尋找新的增長點(diǎn)。對于我的研發(fā)，日立公司的歷代總裁、董事長都持支持的態(tài)度，也讓我最終拿出了產(chǎn)品?！?/p>

小泉專員本人則特別強(qiáng)調(diào)“產(chǎn)品的實(shí)用性”。他對研究核磁共振當(dāng)然非常有興趣，夜以繼日地做研究。但“實(shí)用性”一直是他心中的一件大事。在研發(fā)時，小泉專員主張成果要能為企業(yè)開拓新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域做貢獻(xiàn)，能有利于社會發(fā)展。并沒有因?yàn)樽约阂呀?jīng)在水銀檢測方面做出了突出貢獻(xiàn)，就天天沉迷于自己的興趣中。在核磁共振方面的研發(fā)。世界上幾個國家基本上是同時進(jìn)行的，日本國內(nèi)也并非只有日立一家在做。能先于其他企業(yè)拿出研究成果，能在有了研究成果之后，迅速轉(zhuǎn)為產(chǎn)品，旋即占領(lǐng)日本及世界主要市場，這些與小泉專員的“實(shí)用性”理念分不開。

90年代，專攻腦部測定技術(shù)

在核磁共振的研究上取得重大突破。產(chǎn)品占領(lǐng)了世界上的主要市場后，1992年，小泉開始與東京大學(xué)等合作。開發(fā)出可以測試大腦功能的核磁共振裝置，使用這個裝置，可以將“想象”、“回憶”等人類主觀精神活動。通過圖像的方式顯示出來?！白x腦術(shù)”的研發(fā)就是從這個時候開始的。

這項(xiàng)研發(fā)同樣為了解決一個非?，F(xiàn)實(shí)的問題。特別嚴(yán)重的重癥肌無力(ALS-肌萎縮側(cè)索硬化癥)患者，不能和周邊的人進(jìn)行語言交流，但患者本人能聽得見別人對他的談話。有清醒的意識。開發(fā)一種設(shè)備，讓護(hù)理的人能與患者交流，這成為了小泉專員的一個新研發(fā)目標(biāo)。

2000年前后。測試腦波的腦功能定量成像裝置已經(jīng)有了相當(dāng)高的精度。大腦的血流量，在平靜時與活動時有著顯著的不同，回答問題時，大腦要經(jīng)過一番演算后，得出肯定、否定等答案。美國對大腦的活動狀態(tài)，就是通過電磁裝置來測試的，每次測量需要在頭部裝上電極。這給患者帶來巨大的不便。但使用了腦功能定量成像裝置，只是在人的額頭加一個簡單的傳感器，患者的負(fù)擔(dān)一下子減輕了很多。

通過對腦血流的變化形態(tài)的研究，日立制作所開發(fā)出判斷贊成或反對的特定腦波，研制了ALS患者腦血液量測定裝置，讓護(hù)理者與ALS患者能夠一定程度地進(jìn)行溝通了。

很快，腦功能定量成像技術(shù)還拓展了新的用途。過去嬰幼兒的腦功能是很難測繪的，但現(xiàn)在已經(jīng)完全可以做到。新儀器在學(xué)習(xí)、教育方面的應(yīng)用也在不斷拓展之中。

進(jìn)入21世紀(jì)，在讀腦術(shù)上不斷奮進(jìn)

小泉英明說：“20世紀(jì)是要素還原論取得巨大成功的時代，但到了21世紀(jì)，俯瞰全球，統(tǒng)合論將會統(tǒng)治世界?！蓖ㄟ^對大腦的研究，小泉認(rèn)為知識作為橋梁、渠道的融合作用越來越大，在很多完全不相同的領(lǐng)域。通過融合就能產(chǎn)生出新科學(xué)技術(shù)、新的產(chǎn)業(yè)?！巴ㄟ^研究與實(shí)踐現(xiàn)場的融合，我們追求的最大目標(biāo)將是人類的安寧及更加美好的生存?！?/p>

重視知識的橋梁作用，小泉把研究的重點(diǎn)放在了“腦科學(xué)與教育”上了。他說：“從DNA的排序上看。人類與黑猩猩在排序上僅有1％的不同，但在前頭前野部分，人比黑猩猩多出了一倍。”小泉認(rèn)為，這具有決定性的不同，讓人具有了語言能力、制造復(fù)雜機(jī)械的能力?！按葠邸⒃鲪旱雀邔哟蔚母星?，是人類區(qū)別于其他動物的最大特征?！毙∪f。

如此發(fā)達(dá)的人類大腦，在大腦皮質(zhì)中大約有140億個神經(jīng)細(xì)胞，每個細(xì)胞又有一千或一萬個神經(jīng)及神經(jīng)的接續(xù)部，最開始這些是由遺傳來組成一個大致的形狀，以后在環(huán)境的不斷刺激下，神經(jīng)開始在腦中尋求最佳化，這些在嬰幼兒的時候，反映得特別強(qiáng)烈。

“從外部進(jìn)入的信息通過神經(jīng)系統(tǒng)的重新組合，作為記憶留存了下來，這個過程就是學(xué)習(xí)。我認(rèn)為，學(xué)習(xí)是由于受到外部環(huán)境的刺激，是重新構(gòu)筑中樞神經(jīng)系統(tǒng)的過程。而教育則是對這個外部刺激進(jìn)行控制和補(bǔ)充的過程?！毙∪眠@個新的定義，來闡述了學(xué)習(xí)與教育的關(guān)系。

在這種對學(xué)習(xí)及教育的理解之上，小泉要用一種科學(xué)的方式來作出具體的測試。他覺得自己研究的核磁共振、腦血液量測定裝置能夠把這些數(shù)據(jù)化?！澳X血液量測定裝置能夠測最神經(jīng)活動誘發(fā)的血液量的變化及血液的氧化狀態(tài)。使用這個裝置，能夠在自然條件下測量嬰幼兒、成人的大腦活動狀況?！?/p>

今年已經(jīng)63歲的小泉英明專員正在以更大的熱情研究讀腦術(shù)，他希望通過加深對人腦的理解。讓企業(yè)、社會有一個新的進(jìn)步。而日本社會已經(jīng)非常關(guān)注他的成果。