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靈之蝶:1906年第六屆諾貝爾生理學醫學獎得主Camillo Golgi和Santiago Ramón y Cajal的畫作欣賞

第六屆諾貝爾生理學/醫學獎,於1906年頒給了義大利生理學家Camillo Golgi和西班牙組織學家Santiago Ramón y Cajal。他們對神經系統結構的研究成果,成為日後神經科學這一門新興科學的重要基礎。

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Camillo Golgi
Image courtesy of http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1906/

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Santiago Ramón y Cajal
Image courtesy of http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1906/

自從寫完上一期諾貝爾生理學醫學獎以後,筆者就一直抱著半逃避的心態,遲遲不想動筆續寫,不,毋寧說是不敢動筆。

過去的文章,介紹的人物雖然個個也都是生理學界/醫學界的翹楚,但畢竟不是筆者自己的專業範疇,不知天高地厚地,也就這麼寫了五屆回顧。

但當我寫完上一篇文章,並且自得意滿地開始為1906年第六屆生理學醫學獎準備材料時,打開諾貝爾獎官方網站一看,嚇得差點從椅子上跌下。

Camillo Golgi和Santiago Ramón y Cajal,這兩位大名鼎鼎的科學家,神經科學研究的奠基者,我的祖師爺(前提是我敢在他們面前自稱是神經科學家)。

中學基礎生物課程就有學過:細胞器裡頭有個叫做高爾基複合體(Golgi apparatus)的東西,是細胞內負責蛋白加工、分類、包裝的工廠。這玩意兒,就是Camillo Golgi首先發現的。而Santiago Ramón y Cajal,更是神經科學立科之本的neuron doctrine(神經元學說)的重要起草人(好比傑佛遜之於獨立宣言之於美利堅合眾國)。

他們做了大量研究,立論著書無數,要寫他們的研究文獻回顧,我光用想的就覺得頭皮發麻,兩腳發軟。

而且這還是諾貝爾生理學醫學獎第一次同時頒給兩位獲獎人。我何德何能有資格在這裡將這兩位大大大前輩的畢生工作心血,用短短一篇文章做個總結?

如此一想,立馬也開始對自己過去寫的前五屆諾貝爾獎回顧充滿罪惡感,深深覺得自己不配為這些偉大的科學家們寫回顧,同時為自己無知的渺小感到可悲。

直到某天,整理家中書櫃時翻出去年同事送給我的生日禮物:《Cajal’s Butterflies of the Soul(Cajal的靈魂的蝴蝶)》by Javier DeFelipe (Oxford University Press 2010)。那是一本彙整了Golgi、Cajal還有其他許多著名神經學家(比如Franz Nissl)生前主要畫作的精美書籍。(在照相技術才剛起步的年代,作為神經形態學家,畫畫是Golgi和Cajal很重要的工作內容。)

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Cajal’s Butterflies of the Soul by Javier DeFelipe (Oxford University Press 2010)
Image courtesy of http://thebeautifulbrain.com/wp-content/gallery/cajal_butterflies/dpp_0090.jpg

翻開卷首,"Like the entomologist hunting for brightly coloured butterflies, my attention was drawn to the flower garden of the grey matter, which contained cells with delicate and elegant forms, the mysterious butterflies of the soul, the beating of whose wings may some day (who knows?) clarify the secret of mental life.(如同不斷追尋繽紛美麗蝴蝶的昆蟲學家一樣,我被神經灰質的後花園所深深吸引。那裡有形態精緻優雅的細胞,還有那謎一般的靈魂的蝴蝶,說不定它的一振翅,有天(誰知道?)就能揭開精神世界的神秘面紗。)" Cajal如是對我說。

原本誠惶誠恐、戒慎恐懼的心,一下子融化在Cajal的話語裡。我的渺小、我的無知,都不要緊。Cajal不是我的敵人,Golgi也不是,所有科學家都不是。我和人們分享他們窮極一生不斷追尋的美,即使我做得再糟,他們也不會生我的氣。

我唯一的敵人是我自己心裡基於追求世俗功名利祿、以及隨之而來的得失心,所樹立出來的幻影。只有當我想要透過文章證明自己好像很厲害的時候,我才會害怕。

Golgi和Cajal都只是單純地追尋著他們覺得異常美麗的一件事物,如此而已。而我和他們,有相同的嗜好、近似的情趣(都是神經控)。互稱師爺、徒孫似乎太過矯情,但我確實承接著他們的熱忱,沿著他們的步伐腳印,一步步地走過他們為後人開闢的路,一邊為他們充滿創見的工作讚歎不已,同時難忍心中雀躍不已的好奇心,不時走進那尚未開闢的原始叢林裡,只為尋找那隱藏在人腦中象徵靈魂的色彩斑斕的蝴蝶。即便等級相差不只一天地,但高山仰止,景行行止,雖不能至,仍心嚮往之。

思緒至此,忽然突發奇想:不如就用Golgi和Cajal生前的畫作,來介紹他們的研究工作吧?與其用文字總結他們的成果,不如幫他們辦個迷你網路畫展好了!

不過在那之前,還是得先做點基礎說明。

Golgi首先在19世紀末發現:藉由鉻酸銀染色法,可以清楚觀察神經纖維走向。這是神經科學啟蒙過程中,非常重要的一步,因為在此之前,科學家們都沒有非常好的方法能夠觀察神經系統的細胞級別結構。基於Golgi發現的技術,Cajal提出了幾點日後成為neuron doctrine重要骨幹的理論基礎。早在18世紀初,Theodore Schwann就提出了「所有生物組織都是由細胞組成」的假設。然而,神經組織一直是個例外,因為人們始終無法找到神經細胞,也因此出現了兩種學派:reticular theory(網狀學說)的支持者相信神經組織就是一個單一的互聯網狀結構,中間不存在任何斷點,也沒有所謂「獨立神經細胞」的存在;neuron doctrine的信徒則認為,神經組織是由單一神經元相連而成,神經元包含胞體、樹突及軸突,神經之間通過突觸彼此聯結。有趣的是,Golgi是reticular theory的死忠,而Cajal則是neuron doctrine的粉絲,兩人在學術上的爭辯其實是針鋒相對、誰也不讓誰的。Golgi在諾貝爾獎頒獎演說上,就大方公開批評neuron doctrine(Golgi的演說稿)。

諾貝爾獎在同一年頒給了正反兩方對立理論的科學家,大家心裡都明白「終有一天其中一人的理論會被推翻」。事後證明,reticular theory是個美麗的夢,neuron doctrine才是正確的。但這絕無法否定Golgi畢生對神經科學乃至整個醫學界所作出的貢獻(他不光是發現了Golgi apparatus,還發現了Golgi tendon organ(高爾基肌腱感受器),另外在瘧疾以及腎臟功能的領域裡都有非常重要的研究突破)。

然後,我從網路上找了幾幅我最喜歡的Golgi和Cajal的畫作。

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Golgi畫的嗅球神經組織結構
Image courtesy of http://observatoryroom.org/2010/10/01/portraits/

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Cajal畫的小腦神經細胞結構。
Image courtesy of http://www.phy.duke.edu/~hsg/cajal-chick-cerebellum.jpg

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Golgi名作「海馬」
Image courtesy of http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/Golgi_Hippocampus.jpg

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Cajal名作「神經元」
Image courtesy of http://arttattler.com/Images/Europe/Germany/Munchen/ZKM/Discreet%20Charm/12-01-Cajal_CAT025.jpg

此外,Cajal’s Butterflies of the Soul一書裡,還收藏了許多其他神經科學家的美麗畫作。

最後,我想用Cajal的話做結束:"There can be no doubt, only artists are attracted to science… I must have done over 12,000 drawings. For a profane man they are strange drawings, the details of which are measured in thousandths of a millimetre although they reveal mysterious worlds emanating from the architecture of the brain…"
毫釐之間,一花一世界,一沙一天堂。

神經灰質的後花園,真是美爆了⋯⋯

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關於作者

Hemmings

認為科學必須從基礎紮根,相信經典必有其價值和意義。 通過介紹諾貝爾大師們的研究工作和嚴謹態度,在大眾科學的汪洋中推廣經典科學理論以及科學精神的重要性,並冀望藉此能讓讀者以一個更寬廣的角度來欣賞現代社會之包羅萬象。