不会体操的画家，不是好的神经学家

2022-04-20 18:46:04 来源：科普中国

有这么一位科学家，他是位体操运动员，还是位神经学家，画画得也很不错，并且获得了诺贝尔奖。

而他小的时候，却是别人眼中调皮捣蛋的熊孩子（他甚至用自己制造的大炮摧毁过邻居家院子的大门）......

他就是拉蒙-卡哈尔。

图片来源：维基百科

圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔的传奇童年

拉蒙-卡哈尔是著名的病理学家、组织学和神经学家。他于1852年出生在西班牙的阿拉贡自治区，是1906年诺贝尔生理学和医学奖得主。

拉蒙-卡哈尔是著名医师和解剖学讲师斯托·拉蒙（Justo Ramón）和安东尼·卡哈尔（Antonia Cajal）的孩子。由于孩提时代的他叛逆，有反权威主义的倾向，所以被从一个学校换到另一个学校。

在他十一岁的时候，别的小孩子还在课堂认真学习，他就用自己制造的大炮摧毁了邻居家院子的大门，他也因为这种极端的行为遭受到监禁。

拉蒙-卡哈尔还是是一个狂热的艺术家、画家和体操运动员。他曾当过一段时间的鞋匠和理发师，争强好胜的他在阿拉贡地区极为知名。

30出头的卡哈尔坐瓦伦西亚的实验室里，图片来源：Cajal Institute (CSIC), Madrid

由于卡哈尔父亲的家庭出身造就了他严苛又冷酷的性格，卡哈尔的父亲相信，人的思维是为获取知识而存在的。

据卡哈尔回忆，父亲鄙视且批判关于艺术和文学的一切，拒绝纯粹是为了欣赏或消遣的东西，家里只能有医学类典籍，绝不能出现小说这种消遣的书本。

卡哈尔的父亲甚至固执地认为，欣赏艺术是一种不治之症。

卡哈尔的母亲却和父亲的性格截然相反，她是一个隐藏的浪漫主义者，她常常将便宜的科幻小说藏在箱底，偷偷地塞给卡哈尔看。

卡哈尔着迷地阅读着雨果、塞万提斯等作者的作品。在卡哈尔大学毕业之后，他阅读小说的专注用在了显微镜观测上，而阅读小说造就了他天马行空的幻想能力，让他渴望去探索更多的未知领域。

圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔的重要成就

由于卡哈尔收入微薄，实验用的所有器材都需要自掏腰包，好在对人体组织学的研究相对其他研究来说投入较少，只要一台能正常工作的显微镜就可以。

1873年，意大利科学家高尔基首创重铬酸银染色法，将硝酸银与重铬酸钾混合，制备出重铬酸银，并将重洛酸银用于脑组织的染色。高尔基发现绝大多数脑组织的染色效果很不理想，仅有3%左右的神经元在重铬酸银的作用下显示得非常清晰，但可以清楚地观察到一个神经元的完整结构。

但由于银染法具有局限性，所以一直反响平平，直到五年后，从医学院毕业的卡哈尔认真研究了重洛酸银染色法，并对其进行改进，使得重洛酸银染色法更加完善可靠。卡哈尔的绘画天赋也帮了他大忙，一幅幅手绘出的研究成果，使得众多科学家心悦诚服。

1904年卡哈尔在纸上绘制的大脑皮层的锥体神经元，图片来源：Cajal Institute (CSIC), Madrid

新染色法的发明，使得人们对于神经系统的结构有了更进一步的了解。当时科学界众说纷纭：神经细胞之间究竟是相互融合，还是独立存在？大脑的工作形式是怎样的？对于神经细胞之间的关系，科学界一直有两种声音。

第一种声音，是以卡哈尔为代表的神经元理论认为：神经细胞之间是独立存在的，神经元属于人体中枢神经系统的一个生理单位，每一个神经元都是一个独立的实体。树突和轴突自神经细胞胞体伸展而出，神经细胞胞体负责支持与营养；而另一派的“网状理论”则认为：神经细胞之间是融合的，人体的整个神经系统就像是一个超大型的网络，每一个神经细胞均负责提供养分，大脑是一个整体。

如今，神经元理论得到广泛认知，但在一百多年前，网状理论是当时的主流。

卡哈尔一生都在致力于观察视网膜神经细胞之间的关系。尽管当时视网膜细胞已经被科学界所知晓，但它们的排列及其原因仍然模棱两可。

卡哈尔的研究让这些复杂的神经结构变得清晰易懂，既然视锥和视杆细胞传递的信息相互隔离，那么认为神经细胞是融合成一整张网络的观点显然在学术界站不住脚跟。摆在眼前的事实理论支撑，让神经元理论开始受到大多数人的推崇。

1899年卡哈尔绘制的小鼠脊髓的神经胶质细胞图片来源：Cajal Institute (CSIC), Madrid

卡哈尔说，他已经研究观察了超过100万个神经元，见证了它们生命的每一个阶段：从出生到成长过程、逆境、创伤、直到最后衰退和死亡。

卡哈尔天马行空的想象力，让他把神经元想象成了一个激烈的戏剧主角，一件死亡脑组织的标本，让卡哈尔脑中的故事活了过来。

脑中的神经元纤维“摸索着寻找对方”。它们之间痛苦的接触变成了“原生质的吻”——“爱情史诗中结局的狂喜”。

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审核：朱广思，北京科普作协会员

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关键词：神经细胞重铬酸银天马行空