紀(jì)念愛因斯坦逝世七十周年

70 年前的 1955 年 4 月 18 日凌晨，在美國新澤西州普林斯頓醫(yī)院，一陣慌亂的腳步聲把很多病人從睡夢中驚醒。在一間病房中，護(hù)士和醫(yī)生正在緊張地?fù)尵纫晃惶厥獾牟∪?。這位病人有著一頭亂蓬蓬的頭發(fā)和鷹一樣深邃的雙眼，任何人只要看一眼，就能認(rèn)出他是誰——被全世界公認(rèn)為擁有人類最強(qiáng)大腦的愛因斯坦。

不過，再強(qiáng)的大腦也無法改變死神的決定，1 點(diǎn) 15 分 ，愛因斯坦的生命之火悄然熄滅，享年 76 歲。他生前留下遺愿，希望將肉身歸于火焰，骨灰撒向風(fēng)中，不留痕跡，不立碑銘，拒絕成為后世朝圣的“圣物”。他似乎想以最徹底的方式，將自己這位宇宙的“窺探者”，重新融入宇宙本身。

然而，就像命運(yùn)總喜歡在劇本上添加意想不到的轉(zhuǎn)折，就在愛因斯坦溘然長逝僅幾個(gè)小時(shí)后，負(fù)責(zé)執(zhí)行尸檢的病理科醫(yī)生，托馬斯·哈維，做出了一個(gè)足以讓世界嘩然的決定。

（1955 年的托馬斯哈維醫(yī)生）

面對(duì)這顆剛剛停止運(yùn)轉(zhuǎn)、卻曾容納了整個(gè)宇宙圖景的大腦，哈維被一種近乎癡迷的好奇心驅(qū)使著?；蛟S是渴望揭開天才智慧的終極秘密，或許只是一念之間的沖動(dòng)，他做出了一個(gè)近乎于瘋狂的舉動(dòng)。

哈維在沒有通知任何人的情況下，擅自將愛因斯坦的頭骨小心翼翼地鋸開，將這顆人類最強(qiáng)大腦完整地取出，并迅速浸入了福爾馬林的防腐液中，用容器存好后偷偷帶回了家。同時(shí)，他還取走了愛因斯坦的兩只眼球，后來交給了愛因斯坦的眼科醫(yī)生。

（托馬斯哈維醫(yī)生和他保存的愛因斯坦大腦切塊）

哈維醫(yī)生的“竊腦”行為很快就被發(fā)現(xiàn)，立即上了新聞，普林斯頓醫(yī)院當(dāng)然是震怒不已，要求哈維立即歸還愛因斯坦的大腦。不過，哈維就像是吃了熊心豹子膽，鐵了心不與院方妥協(xié)。從法理上來說，愛因斯坦大腦應(yīng)當(dāng)屬于他的長子漢斯·阿爾伯特，也只有漢斯有權(quán)要求哈維歸還大腦。

但令人意外的是，漢斯在經(jīng)歷了最初的震驚與復(fù)雜的情感掙扎后，不知道怎么就被哈維說服，居然“追認(rèn)”了哈維的行為。當(dāng)然，這絕非毫無條件的諒解，漢斯與哈維達(dá)成的條件是，這顆大腦必須、也只能用于嚴(yán)肅的科學(xué)研究，研究結(jié)果必須公開發(fā)表在受人尊敬的科學(xué)期刊上，絕不允許成為滿足低俗好奇心或制造媒體噱頭的工具。

不出意外的是，哈維很快就被普林斯頓醫(yī)院解雇，開始了他人生的“另一半”，他就像《魔戒》中的咕嚕一樣，終其一生，守護(hù)著愛因斯坦的大腦，并積極推動(dòng)對(duì)大腦的研究。

趁大腦還比較“新鮮”，他與賓夕法尼亞大學(xué)的專家合作，對(duì)大腦進(jìn)行了初步的測量、稱重。結(jié)果很令人驚訝，愛因斯坦的大腦重量約為 1230 克，竟然還略低于成年男性的平均水平。這至少可以說明，腦袋大和聰明之間沒有必然聯(lián)系。

（哈維拍攝的愛因斯坦大腦高清圖片）

然后，哈維遵循當(dāng)時(shí)的解剖學(xué)規(guī)范，將愛因斯坦的大腦切成了大約 240 塊，用火棉膠包埋起來，方便未來切片研究，并制作了數(shù)千張珍貴的組織切片。

然而，哈維并非神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威，他想要組織大規(guī)模研究的愿望屢屢碰壁。在接下來的漫長歲月里，這顆本應(yīng)在世界頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室接受尖端儀器反復(fù)測量的大腦，卻跟隨著哈維醫(yī)生過上了近乎“流浪”的生活。

愛因斯坦生前可能做夢也想不到，他的大腦被分裝在幾個(gè)玻璃罐里，有時(shí)藏在簡陋的蘋果酒冷藏箱下，有時(shí)塞在不起眼的紙箱中，有時(shí)候甚至被長時(shí)間放在汽車的后備箱中。

隨著哈維工作和住所的不斷變遷，從新澤西到堪薩斯，再到密蘇里，愛因斯坦，不，愛因斯坦的大腦也隨之在美國大地上輾轉(zhuǎn)遷徙。哈維本人的生活也因此備受影響，甚至一度被吊銷了行醫(yī)執(zhí)照，付出了巨大的個(gè)人代價(jià)。

在這個(gè)過程中，他零星地將一些大腦樣本，像分發(fā)圣物一樣，寄送給少數(shù)他信任的研究者。但大部分時(shí)間里，這顆大腦只是靜靜地躺在防腐液中，仿佛一個(gè)巨大的秘密，等待著被喚醒的時(shí)刻。

幾十年過去了，關(guān)于愛因斯坦大腦的研究似乎成了一個(gè)遙不可及的傳說。直到 20 世紀(jì) 80 年代，神經(jīng)科學(xué)研究技術(shù)日新月異，那些被哈維醫(yī)生小心保存的樣本，終于迎來了被重新審視的機(jī)會(huì)。全世界各地的科學(xué)家們，甚至包括來自中國華東師范大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，紛紛加入到這場探尋人類最強(qiáng)大腦奧秘的隊(duì)伍中。他們像極了手持密碼本的譯碼者，試圖從這些沉默的組織切片中，解讀出關(guān)于“天才”的蛛絲馬跡。那么，他們到底發(fā)現(xiàn)了什么呢？

再繼續(xù)往下之前，我們有必要先熟悉一下關(guān)于人類大腦的各種術(shù)語。

腦科學(xué)家把我們的大腦分成了四個(gè)大區(qū)。離我們額頭最近的這塊區(qū)域叫前額葉，后腦勺這塊區(qū)域叫枕葉，對(duì)，就是離枕頭最近的意思。離頭頂最近的那片區(qū)域叫頂葉。前額葉、枕葉、頂葉這三個(gè)詞取得很通俗，一看就能理解。唯一有點(diǎn)令人費(fèi)解的就是頂葉下面那片區(qū)域，這是我們的大腦藏的最深的區(qū)域，這片區(qū)域被叫做顳葉。

1985 年，加州大學(xué)伯克利分校的瑪麗安·戴蒙德（Marian Diamond）教授，在權(quán)威期刊《實(shí)驗(yàn)神經(jīng)學(xué)》（Experimental Neurology）上發(fā)表了第一項(xiàng)引起廣泛關(guān)注的研究成果。通過對(duì)哈維提供的四塊大腦樣本，主要來自與高級(jí)認(rèn)知功能相關(guān)的左半球頂葉和額葉區(qū)域進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。戴蒙德發(fā)現(xiàn)，在愛因斯坦大腦的左頂葉下方區(qū)域，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元的比例，顯著高于她所用的對(duì)照組——11個(gè)年齡在47到80歲之間的普通男性大腦樣本。這里需要簡單解釋一下，現(xiàn)代腦科學(xué)認(rèn)為，神經(jīng)元相當(dāng)于大腦的計(jì)算單元，而神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞則相當(dāng)于大腦的后勤保障單元。換句話說，戴蒙德發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦大腦中的后勤保障部隊(duì)的比例要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通人。

具體高多少呢？不同的解讀略有出入，但普遍認(rèn)為這個(gè)比例是“異常地高”。戴蒙德由此推測，這可能意味著愛因斯坦大腦的這個(gè)特定區(qū)域有著更高的代謝需求和更活躍的神經(jīng)活動(dòng)，所以得到了更強(qiáng)的“后勤支持”，這或許，請(qǐng)注意，僅僅是或許，與他進(jìn)行抽象思維和數(shù)學(xué)推理的超凡能力有關(guān)。

這項(xiàng)研究無疑是開創(chuàng)性的，它首次為“天才大腦”的與眾不同提供了一種可量化的生理學(xué)線索。一時(shí)間，“愛因斯坦有更多的大腦燃料供應(yīng)細(xì)胞’”這樣的說法不脛而走。

不過，孤證不立，質(zhì)疑聲隨之而來：這 11 個(gè)對(duì)照大腦能代表全人類的“普通”嗎？他們的死因、保存方式是否和愛因斯坦大腦一致？更核心的問題是，膠質(zhì)細(xì)胞比例高，真的就直接等于思考能力強(qiáng)嗎？這種相關(guān)性距離因果性，中間還隔著多少未知的變量？你看，科學(xué)的進(jìn)步往往伴隨著更多的疑問。

隨后，更多的研究者加入了這場“尋寶游戲”中。1999 年，加拿大麥克馬斯特大學(xué)的桑德拉·維特爾森（Sandra Witelson）教授團(tuán)隊(duì)在頂尖醫(yī)學(xué)期刊《柳葉刀》（The Lancet）上發(fā)表了另一項(xiàng)重磅研究。他們利用更全面的大腦照片和哈維保存的樣本與 35 名男性和 56 名女性的對(duì)照大腦進(jìn)行了比較，將焦點(diǎn)放在了頂葉（Parietal Lobe）的整體形態(tài)上——這片區(qū)域被公認(rèn)為與空間感、數(shù)學(xué)邏輯和視覺想象力息息相關(guān)，正是愛因斯坦天賦的核心地帶。

他們的發(fā)現(xiàn)同樣令人驚嘆：愛因斯坦的頂葉中有一小片區(qū)域，比對(duì)照組寬了大約 15%，顯得異?！柏S滿”。這使得他的頂下小葉看起來像一個(gè)更大、更連續(xù)無阻礙的整體。那這會(huì)不會(huì)像打通了任督二脈一樣，讓這片區(qū)域內(nèi)的神經(jīng)元能夠更自由、更高效地連接和交流，從而極大地提升了他的空間想象和抽象推理能力呢？維特爾森教授團(tuán)隊(duì)正是提出了這樣的假說。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)同樣極具啟發(fā)性，但同樣也無法回避科學(xué)的拷問。這獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，是天才的專屬配置，還是僅僅像有的人天生手指比別人長一截一樣，只是一種罕見的解剖變異？我們?nèi)绾文艽_定這 15% 的寬度就一定能轉(zhuǎn)化為認(rèn)知上的巨大優(yōu)勢？基于照片的二維分析，能完全替代三維的精細(xì)測量嗎？

當(dāng)然，探索并未止步。后續(xù)的研究者們，利用日益精密的成像技術(shù)和分析方法，又提出了其他的“不同之處”，比如：

布里特·安德森（Britt Anderson）等人在1996 年的《神經(jīng)科學(xué)快報(bào)》（Neuroscience Letters）上報(bào)告說，愛因斯坦大腦的前額葉皮層（Area 9）可能比對(duì)照組稍薄，但同時(shí)，該區(qū)域的神經(jīng)元密度可能更高。這又引出了新的猜想：是不是神經(jīng)元更密集，處理信息更高效呢？但這同樣是基于有限樣本的推測。

著名的古人類學(xué)家迪恩·法爾克（Dean Falk）通過對(duì)比愛因斯坦大腦的照片和大量其他大腦的形態(tài)，在 2009 年的《大腦結(jié)構(gòu)與功能》（Brain Structure and Function）等期刊上發(fā)表文章，指出愛因斯坦大腦皮層，尤其是在前額葉、頂葉和枕葉，擁有異常復(fù)雜的溝回模式（folding patterns）。她甚至在負(fù)責(zé)左手精細(xì)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域發(fā)現(xiàn)了一個(gè)凸起結(jié)構(gòu)，類似希臘字母“Ω”形狀的結(jié)構(gòu)，她把這個(gè)結(jié)構(gòu)戲稱為旋鈕（knob），并推測這可能與他從小學(xué)習(xí)拉小提琴有關(guān)。但這些形態(tài)上的獨(dú)特性，其功能意義依然是模糊的。

2013 年，來自華東師范大學(xué)的門衛(wèi)偉博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，在權(quán)威期刊《大腦》（Brain）雜志上發(fā)表了一項(xiàng)引人注目的研究。他們利用高分辨率的照片分析了連接左右大腦半球的“信息高速公路”——胼胝體（Corpus Callosum）。研究發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦的胼胝體，尤其是負(fù)責(zé)傳遞感覺運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知信息的中后部區(qū)域，似乎比對(duì)照組（包括年輕和年老的對(duì)照）更厚實(shí)，擁有更廣泛的連接纖維。這是否意味著他的左右大腦半球“合作”得更緊密、信息交流更高效呢？這同樣是一個(gè)誘人但需要更多證據(jù)支持的假說。

你看，圍繞著愛因斯坦大腦的研究，就像是一場永無止境的解謎游戲?？茖W(xué)家們?nèi)缤瑐商?，從有限的“物證”中尋找線索，提出各種各樣的理論和猜想。每一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)都可能帶來短暫的興奮，但緊隨其后的，總是更多的疑問和科學(xué)共同體嚴(yán)苛的審視。

那么，這些研究的價(jià)值究竟在哪里？它們最大的價(jià)值，可能并非提供了一個(gè)關(guān)于“天才密碼”的終極答案——科學(xué)本身也從不承諾終極答案——而在于這個(gè)過程本身。它極大地激發(fā)了我們對(duì)于大腦結(jié)構(gòu)如何影響心智功能的思考和探索，推動(dòng)了神經(jīng)科學(xué)成像技術(shù)、解剖學(xué)方法和比較研究的發(fā)展。更重要的是，它生動(dòng)地向我們展示了科學(xué)是如何運(yùn)作的：通過觀察，提出假說，尋找證據(jù)，接受檢驗(yàn)，承認(rèn)局限，不斷修正。它讓我們深刻體會(huì)到，試圖通過解剖一個(gè)獨(dú)一無二的大腦來完全解碼“天才”這樣復(fù)雜的人類現(xiàn)象，本身就可能是一種過于簡化的奢望。智力、創(chuàng)造力、洞察力……這些閃耀的人類品質(zhì)，是先天基因、后天環(huán)境、個(gè)人努力、社會(huì)機(jī)遇，甚至一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)氣的復(fù)雜交織，絕非大腦某幾處形態(tài)差異就能完全定義的。

好了，兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，我們終于要回到最初的那個(gè)問題了：70 年前被完整取出的愛因斯坦的大腦，它真的異于常人嗎？

我想，在聽完了這段跨越半個(gè)多世紀(jì)的探索之旅后，我們或許能給出一個(gè)更成熟、更符合科學(xué)精神的回答：

是的，從解剖學(xué)上來看，愛因斯坦的大腦確實(shí)在某些方面顯示出了一些與“平均”或“典型”大腦不同的特征。無論是特定區(qū)域更寬的尺寸，還是某些溝回的獨(dú)特形態(tài)，亦或是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元的不同比例，以及可能更發(fā)達(dá)的半球連接……這些客觀存在的差異，讓我們可以說，他的大腦在物理形態(tài)上，確實(shí)有其“異?！敝帯?/p>

但是，這絕不等于我們可以草率地宣稱“找到了天才大腦的秘密”。科學(xué)思維最重要的一課，就是區(qū)分相關(guān)性與因果性。我們觀察到的這些結(jié)構(gòu)差異，與愛因斯坦的非凡智慧之間，是否存在必然的因果聯(lián)系？這一點(diǎn)，目前的科學(xué)證據(jù)遠(yuǎn)不足以給出肯定的答案。這些差異，完全有可能是人類大腦巨大變異譜系中的一個(gè)獨(dú)特樣本，就像我們每個(gè)人的指紋都獨(dú)一無二一樣。它們或許對(duì)他的思維方式產(chǎn)生了某種影響，但要說這些差異就是他成為愛因斯坦的決定性因素，那將是對(duì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的背離，也是對(duì)人類智慧復(fù)雜性的低估。

科學(xué)探索的魅力，就在于它總是在已知和未知之間徘徊。愛因斯坦的大腦，就像一個(gè)沉默的謎語，它允許我們觀察，允許我們測量，甚至允許我們猜測，但它從未輕易給出答案。

在哈維醫(yī)生取出愛因斯坦大腦 52 年后的 2007 年 4 月 5 日，他自己也在普林斯頓醫(yī)院與世長辭，享年 94 歲，此時(shí)，他與這家醫(yī)院的恩恩怨怨早已成為古老的傳說。

如今，這顆曾孕育出顛覆性思想的大腦，在經(jīng)歷了哈維醫(yī)生近半個(gè)世紀(jì)的“私人保管”和顛沛流離后，它的大部分樣本最終又回到了最初它被取出的普林斯頓醫(yī)學(xué)中心。而其中一部分被精心制作成永久切片的樣本，現(xiàn)在靜靜地躺在美國費(fèi)城的穆特博物館（Mütter Museum）的展柜里，供世人瞻仰。

(穆特博物館展出的愛因斯坦大腦組織切片)

今年恰逢愛因斯坦逝世七十周年和狹義相對(duì)論發(fā)表 120 周年，在這樣一個(gè)特殊的年份，我把愛因斯坦思考狹義相對(duì)論的往事拍成了電影——《尋秘自然：時(shí)間的形狀》，以紀(jì)念這顆非凡大腦迸發(fā)出的智慧之光。這顆人類最強(qiáng)大腦，雖然不再能思考宇宙的運(yùn)行法則，卻以另一種方式激發(fā)著我們的思考——關(guān)于天才的本質(zhì)，關(guān)于大腦與心智的神秘聯(lián)系，更關(guān)于科學(xué)探索本身：那就是面對(duì)最誘人的謎題，也要永遠(yuǎn)保持那份冷靜的質(zhì)疑、對(duì)證據(jù)的尊重和對(duì)未知的好奇。因?yàn)?，真正塑造了世界的，或許不只是大腦的溝回褶皺，更是那褶皺之中，曾經(jīng)點(diǎn)亮人類文明的思想光芒。

來影院吧，跟隨愛因斯坦，破解時(shí)空懸案！