2023年02月04日 星期六
赫胥黎,与生命科学的不解之缘
第34版:世界这一周·人物 2022-11-21

赫胥黎,与生命科学的不解之缘

周洁

英国生物学家安德鲁·赫胥黎。

赫胥黎家族中另一位学者托马斯·亨利·赫胥黎。他的《进化论与伦理学》一文被严复翻译成《天演论》。

他们将一根100微米的玻璃针管插入到枪乌贼的巨大轴突之中,在人类史上第一次记录到了神经电信号。

记者|周洁

安德鲁·赫胥黎是著名的物理学家和生物物理学家,他和搭档艾伦·霍奇金的工作,开创了神经冲动的研究并奠定了离子通道的研究基础。1963年,他们因研究神经的动作电位荣获诺贝尔生理学或医学奖。

2000年的诺贝尔生理学或医学奖获得者坎德尔盛赞该项成就“对神经元生物学的贡献可与DNA结构对生物学的贡献相媲美”。

电生理学的奠基人

1917年11月22日,赫胥黎出生于英国伦敦北部汉普斯特德的一个名门世家,1935年,赫胥黎进入剑桥大学三一学院学习,在学习物理学的同时,他对生理学产生了浓厚的兴趣,于是选修了生理学的课程。

随着学习程度的加深,他认为这门学科可以解决当时许多尚未解决且存在争论的问题,因此愈加钻研,还因此结识了一批剑桥大学著名的生理学家,包括希尔(1922年诺贝尔生理学或医学奖获得者)、阿德里安(1932年诺贝尔生理学或医学奖获得者)等人,以及他后来的科研挚友霍奇金。霍奇金虽然只大赫胥黎3岁,但当时他在神经动作电位研究方面已经小有名气,因此1939年,赫胥黎成为霍奇金的助手,致力于神经生理学的研究。

当时,许多科学家在神经元之间是怎样传递信息这个问题上观点不一,有人认为神经活动当中存在电活动,但神经细胞实在太细了,当时的技术根本做不出符合条件的电极,也就无法证实。

为了绕开技术限制,赫胥黎和霍奇金在自然界找到了最大条的神经——枪乌贼的巨大轴突。

在他们之前,1909年,一位名叫威廉姆斯的动物学家在解剖枪乌贼的时候,意外发现在枪乌贼外套膜下生长着一种无比粗壮的神经纤维,比一般的神经细胞足足粗上了50倍,用肉眼便能看清楚。他因而将这种新发现的神经纤维命名为巨大轴突。

借助威廉姆斯的发现,1939年的某一天,他们将一根100微米的玻璃针管插入到枪乌贼的巨大轴突之中,在人类史上第一次记录到了神经电信号。

不过,这项研究被第二次世界大战意外打断,他们也被军队征召进行武器研发并被分配到不同部门,但彼此仍然保持联系。

二战胜利后,他们先后回到剑桥大学,继续合作研究神经元动作电位的产生机制,但战后重建并非一朝一夕之功,直到1952年,他们才将自己的研究成果整理发表。

这项研究成果的发布,一方面对中枢神经系统功能的理解有重要帮助,另一方面对其他兴奋性组织的研究具有借鉴意义,并且解决了困扰生物学家几十年的问题,即神经控制肌肉活动的电脉冲的生成机制。

就这样,安德鲁·赫胥黎和艾伦·霍奇金成了历史上最早记录到神经电活动的科学家,也成为了电生理学的奠基人——他们建立的霍奇金-赫胥黎模型至今依然是神经电生理学的经典理论,而他们由此提出的“离子通道”假说也被后人证实,一举开创了分子神经科学的崭新领域。

随着技术的进步,当初霍奇金与赫胥黎用的100微米的玻璃针管被越做越小,即便是最微小的神经纤维,也能被检测到,这种针管被称为“膜片钳”,已经成为现代神经电生理学研究必不可少的工具。而这些都离不开安德鲁·赫胥黎与艾伦·霍奇金的贡献。

1963年,安德鲁·赫胥黎与艾伦·霍奇金共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

赫赫有名的赫胥黎家族

赫胥黎家族在历史上群星闪耀。

安德鲁·赫胥黎的父亲莱昂纳德·赫胥黎是知名作家、编辑和校长。而他的祖父托马斯·亨利·赫胥黎就更为中国人所熟悉了,他是达尔文进化论的杰出代表,在那个普遍信奉耶稣的年代,他不遗余力地为进化论张目,代表作有《人类在自然界的位置》《无脊椎动物解剖学手册》等。其中,他的《进化论与伦理学》一文被严复翻译成《天演论》,后在康有为、梁启超、蔡元培、胡适、鲁迅等知识分子的传播下,“物竞天择、适者生存”理论在中国社会广泛传播,引发巨大反响,产生了深刻的影响。

托马斯·赫胥黎是平民出身,靠自学成为了博学之人,而他开创的赫胥黎家族,在未来百年的发展历程中,一代更比一代强,在社会运动、文学、科学等领域都颇有建树。

托马斯·赫胥黎的孙子阿道司·赫胥黎,虽然患有严重的眼疾,但他用盲文写下的《美丽新世界》,是20世纪最经典的反乌托邦小说之一,与乔治·奥威尔的《1984》、扎米亚金的《我们》并称为“反乌托邦三部曲”。

书中,他对未来世界做出了伟大预言:在未来,人类会沦为垄断公司和政治人物手中的玩偶,失去了个人情感,失去了爱情——性代替了爱,失去了痛苦、激情和经历危险的感觉。最可怕的是,人们失去了思考的权利,失去了创造力。

阿道司·赫胥黎曾七次被提名诺贝尔奖,但终其一生没能拿到这一奖项。幸好这一遗憾由阿道司·赫胥黎同父异母的弟弟,也就是安德鲁·赫胥黎弥补。

此外,赫胥黎家族还出过不少杰出人物。比如朱利安·赫胥黎曾是著名的进化生物学家,二战期间,在无法进行科研的情况下,他积极投身社会运动,转型成为成功的社会活动家。他创立了联合国教科文组织并担任第一任总干事,还是世界自然基金会的创立会员之一,担任过英国人道主义协会的首任主席;大卫·赫胥黎是英国最年轻的王室法律顾问,后来他还做过英国最高院的首席大法官……

历史这一周·人物

1910年11月22日,作家列夫·托尔斯泰的葬礼在家乡举行。

1938年11月22日,美籍华裔刑侦专家李昌钰出生。

1963年11月22日,美国总统约翰·肯尼迪在达拉斯的迪利广场遇刺身亡。

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