為了完成研究，他拿走了女兒從海灘撿回來(lái)的蛤蜊

“去醫(yī)院拍個(gè)核磁?！?/p>

有沒(méi)有小伙伴聽(tīng)到這句話就心里一“咯噔”，總覺(jué)得這個(gè)“核磁”對(duì)身體有很大的傷害。

其實(shí)這個(gè)“核磁”即磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）是利用核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）原理，依據(jù)所釋放的能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同的衰減，通過(guò)外加梯度磁場(chǎng)檢測(cè)所發(fā)射出的電磁波，即可得知構(gòu)成這一物體原子核的位置和種類(lèi)，據(jù)此可以繪制成物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。

人腦縱切面的磁共振成像圖，來(lái)源維基百科

而核磁共振成像的“核”實(shí)際上指的是氫原子核，人體中的70%左右是由水組成的，該技術(shù)就依賴(lài)了水中的氫原子。

考慮到患者對(duì)“核”的擔(dān)心和恐懼，故醫(yī)生常將這門(mén)技術(shù)稱(chēng)為“磁共振成像”。

磁共振成像在醫(yī)學(xué)上常用于偵測(cè)及診斷心臟疾病、腦血管意外及血管疾病；胸腔及腹腔的器官疾病的偵測(cè)與診斷；診斷及評(píng)價(jià)、追蹤腫瘤的情況及功能上的障礙，以及運(yùn)動(dòng)相關(guān)傷害的診斷。

除此之外，由于沒(méi)有輻射暴露的危險(xiǎn)，磁共振成像還經(jīng)常被使用在生殖系統(tǒng)、乳房、骨盆及膀胱疾病的偵測(cè)與診斷上。

和普通X射線或計(jì)算機(jī)層析成像（CT）相比，磁共振成像是目前少有的對(duì)人體沒(méi)有任何傷害且安全、快速、準(zhǔn)確的臨床診斷方法。

這項(xiàng)技術(shù)的“大功臣”，即獲得2003年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的美國(guó)化學(xué)家保羅·勞特伯（Paul C. Lauterbur）。

保羅·勞特伯（Paul C. Lauterbur），圖片來(lái)源：Ganga Library

1929年，保羅·勞特伯出生于美國(guó)的俄亥俄州的小城悉尼，1951年獲凱斯理工學(xué)院理學(xué)士，1962年獲費(fèi)城匹茲堡大學(xué)化學(xué)博士。1963—1984年間，保羅·勞特伯作為化學(xué)和放射學(xué)系的教授，任教于紐約州立大學(xué)石溪分校。于2007年3月27日在美國(guó)伊利諾伊州烏爾班納市逝世，享年77歲。

勞特伯從小就對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了極大的興趣，在十幾歲時(shí)，父母幫助他在地下室建造了一個(gè)屬于自己的實(shí)驗(yàn)室。

讀高中時(shí)，他的老師特許他與一些志趣相投的同學(xué)在課上完成他們自己想做的實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)出錯(cuò)時(shí)授予免責(zé)權(quán)。

小小年紀(jì)就擁有了“實(shí)驗(yàn)自由”。

正是這些年少的經(jīng)歷，讓他日后在化學(xué)研究的道路上一直保持著濃厚的興趣和不懈的努力。

餐巾紙涂鴉

磁共振成像這么高端的研究，最初竟然誕生在一張小小的餐巾紙上。

當(dāng)勞特伯還是梅隆工業(yè)研究所的研究員時(shí)，曾在匹茲堡郊區(qū)的一家餐館就餐，在就餐期間他進(jìn)行了一次頭腦風(fēng)暴，便將MRI的第一個(gè)模型涂鴉在了餐巾紙上。

NMR（核磁共振）作為MRI背后的科學(xué)原理，其發(fā)現(xiàn)者費(fèi)利克斯·布洛克（Felix Bloch）和愛(ài)德華·珀塞爾（Edward Purcell）于1952年被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

然而，在之后的幾十年中，磁共振主要用于研究物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。直到20世紀(jì)70年代勞特伯和彼得·曼斯菲爾德（Peter Mansfield）才將此研究發(fā)展，使核磁共振可用于生成身體圖像。

深夜實(shí)驗(yàn)

勞特伯作為化學(xué)和放射學(xué)系教授執(zhí)教于紐約州立大學(xué)石溪分校期間，致力于核磁共振光譜學(xué)及其應(yīng)用的研究。

在他之前，多數(shù)科學(xué)家將試樣置于均勻磁場(chǎng)中，無(wú)線電信號(hào)從樣本的整體被激發(fā)出來(lái)。而勞特伯意識(shí)到，如果使用不均勻磁場(chǎng)，那么無(wú)線電信號(hào)也有可能從試樣的不同區(qū)域中被激發(fā)，有可能產(chǎn)生出二維圖像。

而當(dāng)時(shí)紐約州立大學(xué)的核磁共振機(jī)是由化學(xué)教授們共享的，其他教授則在均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行他們的測(cè)量。為此，勞特伯不得不在晚上進(jìn)行研究，第二天早上又把機(jī)器恢復(fù)到原來(lái)的設(shè)置。

如此的“挑燈夜戰(zhàn)”，為勞特伯的研究奠定了基礎(chǔ)。

用“蛤蜊”投稿

在實(shí)驗(yàn)成功后，勞特伯拍攝了第一批照片包括他女兒在長(zhǎng)島灣海灘上收集的一只直徑4毫米的蛤蜊、青椒和普通燒杯中的兩管重水測(cè)試管（最后一項(xiàng)尤為重要，因?yàn)槿梭w主要由水組成）。

之后，勞特伯首次將他的論文及其發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》期刊上，但論文中的圖片由于太模糊，期刊編輯以此為由拒絕了他的請(qǐng)求。但勞特伯并沒(méi)有放棄，繼續(xù)他的研究。在他再三要求出版社二次審查下，該論文得以發(fā)表。后來(lái)，《自然》期刊將該論文評(píng)為經(jīng)典論文之一。

人體內(nèi)重量的2/3是水分，如此高的比例正是磁共振成像技術(shù)能被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷的基礎(chǔ)。人體內(nèi)各個(gè)器官和組織中的水分不同，很多疾病的病理過(guò)程會(huì)導(dǎo)致水分形態(tài)的變化，就可以通過(guò)磁共振圖像反映出來(lái)。

2003年10月6日，瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布，保羅·勞特伯和彼得·曼斯菲爾德被授予了2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，表彰了他們?cè)卺t(yī)學(xué)的診斷和研究領(lǐng)域內(nèi)的突破性成就。

這一項(xiàng)技術(shù)的普及挽救了很多患者的生命。

現(xiàn)代臨床高場(chǎng)（3.0T）MRI掃描器，來(lái)源維基百科

醫(yī)療新技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑是全人類(lèi)的福音，技術(shù)背后的科學(xué)家就是福音的締造者。

科學(xué)的宇宙浩瀚，科學(xué)家的探索精神像宇宙中的星辰璀璨。對(duì)待科研的癡迷與奉獻(xiàn)，值得我們的銘記和稱(chēng)贊。

END

責(zé)編/心與紙