应获诺贝尔奖的“枪乌贼”
揺揺上述测量神经细胞静息电位的方法,目前一般科学实验室内都能进行。但是在数十年以前,这可是一件说起来容易做起来难的事情。
当时遇到的最大难题是不能制作直径非常纤细的记录微电极。当然,要是能够寻找到一种直径非常粗大的神经纤维,问题也就好办了,记录电极直径粗一些也没有关系。可是到哪里去寻找直径粗大的神经纤维呢?一般的神经纤维直径只有几个微米。要将电极直接插入神经纤维内部,又不能对神经纤维的活动造成明显的伤害,这实在是一个非常棘手的难题。
1936年,英国的著名生物学家扬格在解剖一种叫做枪乌贼的无脊椎动物时,无意中发现了一条特别粗大的神经纤维,其直径大约接近1毫米,它的直径比一般的神经纤维粗50~100多倍!这是科学家们至今为止发现的最为粗大的神经纤维。但是,扬格是一位动物形态解剖学家,他只知道在动物体内有如此粗大的神经纤维是极不寻常的。他哪里知道,神经生理学家们正在为寻找特别粗大的神经纤维“踏破铁鞋无觅处”呢。
很快,英国剑桥大学的霍奇金教授知道了扬格发现枪乌贼粗大的神经纤维的消息,高兴得使他欣喜若狂。科学家的敏锐的头脑和灵感,使霍奇金认为,枪乌贼粗大的神经纤维是研究神经纤维电活动的极为理想的实验材料。这正是“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。”
于是,在此后的许多年中,霍奇金利用微电极(当时制作的微电极,直径要比现在粗很多倍)技术,在枪乌贼巨大的神经轴突上进行了大量的、卓有成就的开拓性工作,为揭示神经生物电、神经冲动发生机理的研究做出了历史性的突破。为此,霍奇金与另外的两位科学家获得了1963年的诺贝尔生理学和医学奖。
枪乌贼
获奖后,霍奇金在回忆自己的研究工作时深深感到,如果没有扬格发现枪乌贼巨大神经轴突,他是不可能取得生物电研究的巨大成就的。所以他曾经很谦虚地说:“扬格1936年所引入的枪乌贼巨大神经纤维,其贡献比任何一项单独的进展都要大。”
在座的科学家们都说:“枪乌贼对生物电的研究功劳是巨大的。”
于是,有的生理学家诙谐打趣地说:“真正获诺贝尔奖的应该是枪乌贼啊!”
由此可见,善于动脑、善于发现,选择好理想的实验材料,对于实验研究的成功起着关键的推动作用。如果不是扬格发现枪乌贼巨大神经轴突纤维,单纯依靠改进微电极的制作技术,这一项研究成果大约至少要晚20多年!因为直到20世纪50年代后,科学家们才制作出了能够插入一般神经纤维的更微细的玻璃微电极。
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