潘悅云 夏媛媛
伯納德·卡茨爵士因發(fā)現(xiàn)神經(jīng)末梢中的神經(jīng)遞質(zhì)及其儲存、釋放和抑制機理,與奧伊勒、阿克塞爾羅德同時獲得了1970年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
1911年,卡茨出生在德國萊比錫,是家中獨子。由于俄裔猶太人的身份,他無法擁有國籍,出生就是“黑戶”??ù淖孕“渭?,每次考試都是全班第一,卻因為他的“黑戶”問題,被名牌中學(xué)拒之門外,最終只能進入一所私立中學(xué)。此事對卡茨打擊很大,甚至在榮獲諾獎后,回憶起小升初的遭遇,年近六十的他依然潸然淚下,“在中學(xué)入學(xué)考試那天,我特別激動,因為我相信自己一定能夠考上名牌中學(xué)。我知道,如果考不上,我母親會非常失望。可最后……母親當時非常傷心,不停地掉眼淚,父親就默默地坐著。當時我只有10歲,心中無比難過”。
進入中學(xué)后,卡茨更加刻苦,因成績優(yōu)異,提前一年畢業(yè)。自此一路綠燈,1929年他考入萊比錫大學(xué)醫(yī)學(xué)院,僅用5年就完成本科到博士的全部學(xué)業(yè),獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1935年,卡茨在英國教授希爾(1922年諾貝爾獎得主)的指導(dǎo)下,開始從事肌肉與神經(jīng)組織方面的研究。他說,那時的自己“邋里邋遢,身無分文”。1939年,卡茨離開英國,來到悉尼醫(yī)院??藸査箤嶒炇已芯可窠?jīng)肌肉活動。3年后,他取得了澳大利亞國籍,自此正式結(jié)束了30年的“黑戶”生活。
在接下來的兩年里,埃克爾斯和卡茨等人從事神經(jīng)肌肉接頭處的研究工作,并發(fā)表了具有里程碑意義的論文。當時,關(guān)于神經(jīng)沖動在傳遞過程中是利用電信號還是化學(xué)信號(神經(jīng)遞質(zhì)即乙酰膽堿)“跳過了神經(jīng)—肌肉連接間隙”的爭論十分激烈。有一次,卡茨幫??藸査剐藜舨萜簳r,意外切斷了電纜,導(dǎo)致割草機失控。為了避免災(zāi)難再發(fā)生,??藸査拱央娏Ω畈輽C換成了汽油驅(qū)動的除草工具。在埃爾克斯慢慢接受“神經(jīng)遞質(zhì)”的理念后,卡茨則開玩笑地說,就是那一刻他把??藸査箯摹半娔J健鞭D(zhuǎn)換為“化學(xué)模式”。
1946年,卡茨進入倫敦大學(xué)任教,其主要研究領(lǐng)域是神經(jīng)和肌肉生理學(xué),重點在神經(jīng)肌肉傳遞的物理、化學(xué)機制。其間,他與英國姑娘瑪格麗特·彭麗結(jié)婚,加入了英國國籍,后來還被授予了爵位。直到1970年,卡茨和同事悉心研究神經(jīng)末梢受到刺激后產(chǎn)生的電脈沖沿神經(jīng)傳送的過程,特別是這些電脈沖由神經(jīng)向肌肉的傳送。他們發(fā)現(xiàn),電脈沖使細胞外液中的鈣離子進入神經(jīng)細胞后,會引起神經(jīng)遞質(zhì)以“小泡”的形式釋放,并運送到下級細胞上,導(dǎo)致鈉離子和鉀離子通過擴散進出下級的神經(jīng)細胞或肌肉細胞,使其繼續(xù)產(chǎn)生電脈沖,將刺激反應(yīng)傳遞下去??ù囊虼顺晒@得了諾貝爾獎。
1966年,卡茨所著《神經(jīng)、肌肉和突觸》一書成了該領(lǐng)域的入門指導(dǎo),然而,這本經(jīng)典差點無法面世。當時,卡茨在寫作過程中一直攜帶手稿進出實驗室,并沒有電子備份。在完成手稿的那天,他將裝有唯一原稿的公文包落在了倫敦地鐵上,當他想起時,卻并不打算再重寫一份。幸運的是,最后在終點站找到了公文包,這部經(jīng)典才得以出版。此外,他還寫了《神經(jīng)的電激發(fā)》(1939年)和《神經(jīng)發(fā)射器物質(zhì)的釋放》(1969年),至今仍被廣泛引用。
2003年4月20日,卡茨在英國倫敦逝世,享年92歲。卡茨作為神經(jīng)活動認識研究的先驅(qū),其學(xué)術(shù)上的發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)代神經(jīng)生理學(xué)史上具有里程碑意義。終其一生,獲譽頗多,但比起虛名,卡茨從科學(xué)中獲得的巨大喜悅才是他最看重的東西。