3.4

彼得 · 曼斯菲尔德

3.5

保罗 · 劳特布尔

英国诺丁汉大学的荣誉退休物理教授彼得 · 曼斯菲尔德(Peter Mansfield)与美国伊利诺伊大学的保罗 · 劳特布尔(Paul Lauterbur)“因核磁共振成像(MRI)的发现"而分享2003年度的诺贝尔生理或医学奖。MRI扫描通过形成器官和组织的图像让医生能够看到人体的内部。

现年70岁的彼得和74岁的劳特布尔教授在精巧性方面改进了30多年前就出现的该项技术。斯德哥尔摩卡罗林斯卡医学院的诺贝尔奖遴选委员会说,这两位科学家的发现是“开创性的,这些发现推动了现代核磁共振成像技术的发展,代表着医学诊断和研究领域的一个突破。”

MRI的工作原理是把人体暴露于扫描器的强磁场中,同时把器官暴露于无线电波,从而使得医生能够看到包括大脑在内的人体软组织的含水量差异。

劳特布尔教授设计了一种改变磁场梯度的方法,使之能够形成用其他方法(例如X射线)无法成像的人体组织的二维图像。彼得教授进一步发展了磁力梯度的概念,表明来自人体内部的信号是可以用数学方式加以分析的,这样就可让医生几乎在拍摄的同时就能看到更高质量的图像。

去年,世界各地的医生动用了22,000台扫描器对MRI技术在临床应用方面进行了调研,结果表明该技术在检查大脑和脊髓方面特别有价值,因为几乎所有与神经有关的病变都会导致这些组织中正常含水量的改变。

目前,MRI已取代了好几种用于检查严重疾病的高度侵入性方法,并且已经使医生能够检查那些用其他方法难以甚至不可能安全操作的人体部位。例如,MRI已使医生能够诊断并治疗在大脑和脊髓中引起炎症的多发性硬化症。

MRI扫描器还能够揭示癌性肿瘤的范围,使外科手术更加精确。扫描器还被用来判别慢性背痛是由神经受压迫所造成还是因肌肉损伤所引起的。彼得教授(过去三年中第五位获得诺贝尔医学或生理学奖的英国科学家)说获得最高声望的科学奖是每一位科学家的希望。“我必须承认,几年前我确实想过它,但后来就淡忘了。我当时的反应属于震惊的那种,我是在家里的电话中听到这一消息的,我当初真的不敢相信。”他又补充说:“后来我又接到斯德哥尔摩打来的电话,这时我想我必须相信了。”

“这对我来说是一项极大的荣誉,从大处说是英国科学的极大荣誉,尤其是对于那些继续在诺丁汉大学从事该领域工作的人们来说。”

劳特布尔教授10月7日一大早就在他位于伊利诺伊州乌尔班纳的家中被电话叫醒,他说自己对荣获诺贝尔奖感到分外激动。“生活中的此类干扰是多么真实而美妙呀。”他说:“起初只是一个想法,但一旦一个人有了想法,许多可能性就;一一显现出来,结果,这个想法占用了我四分之一世纪的时间。”

英国皇家学会褒扬了彼得的获奖(彼得在1987年成为该学会的会员),学会常务秘书斯蒂芬 · 考克斯(Stephen Cox)说:“对于英国科学来说这是——项重大的成就,是一项我们大家都应为之骄傲的成就。”

为彼得开创性的工作提供了大量资金的英国医学研究理事会(MRC)的理事长科林 · 布莱克莫尔教授(Colin Blakemore)称他的成就改变了现代医学的面貌。“他的工作是使研究工作如何能够真正有所回报的一个极好例子。”

布莱克莫尔说:“当MRC在20世纪70年代首次资助彼得的时候,我们确实不知道在这一领域投入如此巨资是否会有回报。而事实上,它的回报远远超过了一切期望。”

MRI的成功依赖于这样一个事实,即水分子里的氢原子就像微小的罗经磁针,当暴露于磁场时就会整齐地排列起来。

当受到无线电波的影响时,这些排列整齐的氢原子就会吸收能量,然后又把能量释放出来——这种现象就叫做共振。这能使科学家“看到”人体里面含水量的差异。正常人体的含水量约为65%。

两位美国物理学家费利克斯 · 布洛赫(Felix Bloch)和爱德华 · 米尔斯 · 珀塞尔(Edward Mills Purcell)由于发现核磁共振的基本原理而获得1952年的诺贝尔物理学奖。

1991年,一位瑞士科学家理查德 · 厄恩斯特(Richard Ernst)也因研制出高分辨率的核磁共振而获得诺贝尔奖。

然而,使核科学家们感到懊丧的是,“核”这个字后来从最后的定名MRI中删去了,因为担心一些病人可能会认为它是危险的。

诺贝尔奖遴选大会秘书汉斯 · 乔尔瓦尔(Hans Joernvall)说,其实它是非常温和的“对病人友好的"疾病检查方法。他说:“根本没有危险,因为没有任何东西进入人体。没有感染的危险,也没有疼痛。”

昔日辉煌

自1945年以来获得诺贝尔生理学或医学奖的英国籍科学家:

1945年:亚历山大 · 弗莱明(Alexander Fleming)、厄恩斯特 · 钱恩(Eamest Chaine)、霍华德 · 弗洛里(Howard Florey),发现抗生素。

1953年:汉斯 · 克雷布斯(Hans Krebs),发现细胞能量循环。

1960年:彼得 · 梅达沃(Peter Medawar),发现并证实动物抗体的获得性免疫耐受性。

1962年:弗朗西斯 · 克里克(Francis Crick)、詹姆斯 · 沃森(James Watson)、莫里斯 · 威尔金斯(Maurice Wilkins),DNA双螺旋结构。

1963年:阿朗 · 霍金奇(Alan Hodgkin)、安德鲁 · 赫克斯利(Andrew Huxley),神经和肌肉刺激。

1973年:康拉德 · 洛伦茨(Konrad Lorenz)、尼古拉斯 · 廷伯根(Nikolas Tinbergen),发现个体及社会性行为模式。

1982年:约翰 · 范恩(John Vane),前列腺素及相关生物活性分子。

1984年:乔治 · 柯勒(Georges Kohler)、塞萨尔 · 米尔斯坦(Cesar Milstein),单克隆抗体类。

1988年:詹姆斯 · 布莱克(James Black),药物治疗。

2001年:蒂姆 · 亨特(Tim Hunt)、保罗 · 诺斯(Paul Nurse),细胞局期的控制。

2002年:悉尼 · 布伦纳(Sydney Brenner)、约翰 · 萨尔斯顿(John Sulston),发育的遗传调节。

[The New York Times,2003年10月8日]