曾因磁共振成像(MRI)技术领域的突破性成就而分享2003年诺贝尔医学奖的保罗·C·劳特布尔(Paul C.Lauterbur)博士,于2007年3月27日在美国伊利诺伊州乌尔班纳市逝世,享年77岁。
据美国伊里诺伊大学(位于乌尔班纳-香巴尼)称,劳特布尔因肾病去世,他在伊里诺伊大学工作了22年。
磁共振给医学带来了革命性的变化,使人体无须开刀就能看到其内部状况的清晰图像。不仅免除了不必要的外科手术,而且也避免了X射线对人体的辐射。它甚至还将大脑变成了一本开放的“书籍”,使研究人员能够辨别大脑在执行不同任务时哪些区域呈活跃状态等。
伊里诺伊大学校长理查德·赫尔曼(Richard Herman)在3月27日的一份声明中说:“每当磁共振成像挽救了一个女儿或一个儿子、一位母亲或一位父亲生命之时,我们可以感受到保罗的影响。”
大多数原子的核就像磁石,当被置于磁场之中时就会排列成行,如果磁场被设置成特定的强度,原子就能够吸收和发出无线电波。
包括劳特布尔在内的物理学家和化学家们曾用这一技术(起初被称为核磁共振,简称NMR)来研究原子和分子。在早期的研究中,劳特布尔[当时在位于美国宾西法尼亚州匹兹堡的梅隆学院工作,后来到石溪的纽约州立大学(SUNY)工作]对比普通碳原子稍重的碳同位素13C进行了研究——碳同位素13C可作为一个标记,让化学家跟踪碳分子在化学反应中被转变时的运动轨迹。
伊里诺伊大学的物理学教授查尔斯·P·施利希特(Charles P.Schlichter)说:“他是碳原子核研究中一位真正的开路先锋。”
劳特布尔在1971年读了一篇由雷蒙德·V·达马迪安(Raymond V.Damadian)撰写的论文后对核磁共振在生物学领域中的潜在应用产生了兴趣。该论文描述了某些癌细胞如何对磁场做出与正常细胞不同的反应。
雷蒙德·达马迪安(1936-)
2003年,劳特布尔在诺贝尔奖颁奖仪式上发言
劳特布尔(左)从瑞典国王古斯塔夫手中接过诺贝尔奖证书
劳特布尔(前排左一)和曼斯菲尔德在2003年诺贝尔奖颁奖仪式上
此前,一些科学家已经应用该项技术来测量血流和演示生物材料的其他特性。
在那之前,多数科学家仍把试样置于均匀磁场中,无线电信号从样本的整体被激发出来。劳特布尔当时意识到,如果使用不均匀磁场,那么无线电信号也有可能从试样的不同区域中被激发,有可能产生出二维图像。
当时SUNY的核磁共振机是由化学教授们共享的,其他教授则在均匀磁场中进行他们的测量。为此,劳特布尔不得不在晚上进行研究,第二天早上又把机器恢复到原来的设置。
在最初的实验中,劳特布尔制作出能够区分装有普通水的试管和装有氘(氢的较重同位素)水的试管的简单图像。
当他摄制了一张蛤蜊的核磁共振图像后,SUNY的同事戴维·汉森(David Hanson)说:“看上去这非常像蛤蜊,但形状有几分古怪。”由于图像有些模糊不清,因此给人的印象不是特别深。
当劳特布尔把自己的发现投寄给《自然》杂志的时候,杂志社当时拒绝了他的论文。但劳特布尔并没有放弃,继续他的研究。汉森说:“保罗很有远见,他知道这些实验很重要。他在开辟一条新的道路,一旦开通,这条路就会变成一条通达的高速公路。”
不久,劳特布尔致函《自然》杂志并提交了修改稿。论文最终被录用,并于1973年发表。
2003年,劳特布尔与英国诺丁汉大学的彼得·曼斯菲尔(Peter Mansfield)爵士分享了诺贝尔医学奖,后者也提出了利用不均匀磁场的设想,并发展了分析数据的数学方法——图像可以被叠加在一起形成三维图像。
尽管劳特布尔分享了2003年度的诺贝尔医学奖,但该奖项被一些人认为是存有争议的。磁共振理论先驱达马迪安当时抱怨说,在《纽约时报》、《华盛顿邮报》和《洛杉矶时报》的整版广告上,也应该有他的名字。
当核磁共振成像被普遍应用于医疗时,其名称被改为磁共振成像,删去了其中的“核”字,因为担心病人会误以为使用了放射性元素。
劳特布尔于1929年5月6日出生在美国俄亥俄州的锡德尼市。1951年,他在俄亥俄州克利夫兰市的凯思理工学院获得化学学士学位,1962年在匹兹堡大学获得博士学位。从1969年起,他一直在SUNY任化学和放射医学教授,1985年加盟伊利诺伊大学。
劳特布尔身前是美国科学院院士,他的荣誉包括1984年获得的阿尔伯特-拉斯科临床医学研究奖。在后期的研究中,劳特布尔一直在研究也许是最大的生物学问题:生命的起源。施利希特说:“他不畏俱做一些别人认为是非常冒险的事情。”
他与第一任妻子罗斯·玛丽·卡普托(Rose Mary Caputo)的婚姻以离婚告终。第二任妻子琼·道森(Joan Dawson)还健在,现任伊里诺伊大学生理学教授。他的第一次婚姻有两个孩子:丹尼尔·劳特布尔(Daniel Lauterbur)居住在美国密歇根州的佩里;夏林·劳特布尔-迪杰罗尼莫(Sharyn Lauterbur-DiGeronimo)居住在纽约的塞尔登。第二次婚姻有一个女儿,名叫埃莉斯·劳特布尔(Elise Lauterbur)。