抽取受訓(xùn)海兔RNA注射入未受訓(xùn)海兔體內(nèi)示意圖(圖片由受訪(fǎng)者提供)

用圖表展示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖片由受訪(fǎng)者提供)

被電線(xiàn)指著頭，加利福尼亞海兔沒(méi)有遲疑，蜷縮著躲避。它不懂電是什么，不會(huì)對(duì)此天然具有防御行為。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校教授戴維·格蘭茲曼認(rèn)為，這種行為可能來(lái)自一段記憶，這段記憶屬于另一只海兔——它領(lǐng)教過(guò)電擊的厲害。

上周，這名神經(jīng)生物學(xué)家和他的團(tuán)隊(duì)于在線(xiàn)論文平臺(tái)eNuro上發(fā)布了最新的實(shí)驗(yàn)成果。他們相信，上述海兔的反應(yīng)等同于“記憶移植”。1999年，全國(guó)高考作文題《假如記憶可以移植》引發(fā)了大討論。這個(gè)在當(dāng)時(shí)被視為頗具科幻色彩的話(huà)題似乎正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

記憶移植的愿景重燃了治愈阿爾茨海默病的希望。根據(jù)《2015年世界阿爾茨海默病報(bào)告》，全世界平均每3秒鐘就有1例新發(fā)患者，預(yù)計(jì)2050年全球患者將突破1.3億人。我國(guó)目前阿爾茨海默病患者已經(jīng)超過(guò)800萬(wàn)。

眾所周知，這種疾病會(huì)侵蝕人的記憶。

格蘭茲曼告訴中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者，他明白那種痛苦，好像“用隱形墨水寫(xiě)字”，不管怎么努力，什么都留不下來(lái)。他認(rèn)為“大腦是諸多煎熬之源”，如PTSD(創(chuàng)傷后應(yīng)激反應(yīng)綜合征)、失憶癥。加深對(duì)記憶的了解，能讓人類(lèi)擺脫更多苦難糾纏。

然而，這個(gè)實(shí)驗(yàn)在學(xué)術(shù)界備受爭(zhēng)議，格蘭茲曼是個(gè)不折不扣的少數(shù)派。

又是海兔立的功

加利福尼亞海兔巴掌大，形似沒(méi)有殼的蝸牛，肥肚子下掖著裙擺式的肉腮。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，這些黏糊糊的、行動(dòng)緩慢的家伙活躍在認(rèn)知科學(xué)的研究中。它的神經(jīng)元相對(duì)更大，直徑可達(dá)1毫米，便于科學(xué)家在顯微鏡下觀(guān)察。它有2萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元，比哺乳動(dòng)物少多了，卻具備不少和人類(lèi)大腦神經(jīng)系統(tǒng)類(lèi)似的屬性。

它們待在格蘭茲曼實(shí)驗(yàn)室的潛水箱中。其中一些被格蘭茲曼和學(xué)生抓在手里，肉腮被電線(xiàn)杵著也不為所動(dòng)，直到遭受電擊才慌忙收縮。重復(fù)多次，它們學(xué)乖了，不管有電沒(méi)電，一經(jīng)電線(xiàn)接觸就擺出防御姿勢(shì)，持續(xù)40秒左右。這種訓(xùn)練能讓海兔建立條件反射，將電線(xiàn)和畏縮的動(dòng)作聯(lián)系起來(lái)。

接著，從這些訓(xùn)練過(guò)的海兔腦部，格蘭茲曼團(tuán)隊(duì)提取了全部RNA(核糖核酸)物質(zhì)。和它大名鼎鼎的表親DNA(脫氧核糖核酸)一樣，RNA同樣為螺旋上升的雙鏈，攜帶著遺傳信息，廣泛分布在細(xì)胞之中。這些物質(zhì)被注入完全未受訓(xùn)練的海兔體內(nèi)。

24小時(shí)后，面對(duì)電線(xiàn)的試探，接受RNA注射的海兔熟練地縮起了肉腮，持續(xù)40秒。這令整個(gè)實(shí)驗(yàn)室振奮，它們顯然獲得了未曾學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。

團(tuán)隊(duì)同樣提取了未受訓(xùn)海兔的RNA，這些物質(zhì)則無(wú)法使同樣“無(wú)知”的同類(lèi)增長(zhǎng)“見(jiàn)識(shí)”。格蘭茲曼團(tuán)隊(duì)相信，RNA能催發(fā)某種遺傳性變化，而長(zhǎng)期記憶就儲(chǔ)藏在RNA之中。

他們認(rèn)為，這個(gè)實(shí)驗(yàn)等同于將一群海兔的經(jīng)驗(yàn)移植到另一群海兔體內(nèi)。RNA則是運(yùn)載工具。

這個(gè)科幻小說(shuō)一般的成功在學(xué)術(shù)圈內(nèi)立即引發(fā)了爭(zhēng)議。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的邏輯鏈條遭到質(zhì)疑。一位伯克利大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)學(xué)者對(duì)中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者表示，海兔防御大概是某種自然反應(yīng)，受基因里的“開(kāi)關(guān)”控制。格蘭茲曼的注射可能只是一不小心碰開(kāi)了開(kāi)關(guān)，并非移植了記憶。

曾在北京師范大學(xué)專(zhuān)注記憶研究的蔡瑛告訴中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者，她不太放心的是RNA的活躍個(gè)性。這種蛋白被發(fā)現(xiàn)樂(lè)于參與身體的新陳代謝?；蛟S它并不是儲(chǔ)存箱，而是一個(gè)塑料袋，記憶被兜進(jìn)去，又很快離去。真正牢靠的記憶保管箱另有它處。“很長(zhǎng)一段時(shí)間過(guò)去，這些被認(rèn)為移植了長(zhǎng)期記憶的海兔可能就什么都不記得了。”

格蘭茲曼的實(shí)驗(yàn)與記憶研究的主導(dǎo)觀(guān)點(diǎn)相左。

加州理工學(xué)院知名的華人神經(jīng)科學(xué)家蔡立慧曾公開(kāi)表示，這項(xiàng)研究“有趣而令人印象深刻”，但也“非常激進(jìn)”。

她相信神經(jīng)突觸在記憶儲(chǔ)存中的重要作用，這也是整個(gè)記憶研究的主流觀(guān)點(diǎn)：記憶在神經(jīng)突觸的變化中產(chǎn)生，也儲(chǔ)存于其中。一個(gè)神經(jīng)元擁有成百上千個(gè)神經(jīng)突觸，像大樹(shù)延伸出繁茂的枝椏。突觸圓乎乎的小手能攀牢彼此，生物電流通過(guò)它們流轉(zhuǎn)，生物因此感受、思考、行動(dòng)。

在主流的記憶研究中，也是海兔幫助人們認(rèn)識(shí)到突觸對(duì)于記憶的重大作用。哥倫比亞大學(xué)生物化學(xué)與分子生物物理學(xué)系教授埃里克·坎德?tīng)柪煤Ｍ梅烙鶛C(jī)制研究它們的神經(jīng)元，得出長(zhǎng)期記憶在突觸中存儲(chǔ)的重要結(jié)論，并因此摘得2000年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

求求你做個(gè)實(shí)驗(yàn)吧

格蘭茲曼對(duì)爭(zhēng)議有著充分的心理準(zhǔn)備，他深知自己的“非主流”身份。

對(duì)領(lǐng)域內(nèi)很多研究者來(lái)說(shuō)，RNA引發(fā)的“記憶移植”是一個(gè)死胡同，并不值得嘗試。上世紀(jì)60年代，在一個(gè)激進(jìn)的實(shí)驗(yàn)中，研究者先訓(xùn)練一群絳蟲(chóng)對(duì)光產(chǎn)生反應(yīng)，然后將它們剁碎，喂給一群未受訓(xùn)練的蟲(chóng)子。飽食同類(lèi)者似乎對(duì)光產(chǎn)生了腹中食物曾有的反應(yīng)。研究者懷疑，某種遺傳物質(zhì)起了作用。

“科學(xué)里不全是同類(lèi)相食，你別緊張。”格蘭茲曼對(duì)中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者說(shuō)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)再未被順利復(fù)制，后來(lái)有關(guān)RNA的小鼠實(shí)驗(yàn)也沒(méi)有成功。

轉(zhuǎn)入這個(gè)充滿(mǎn)爭(zhēng)議的方向，格蘭茲曼覺(jué)得迄今為止最具挑戰(zhàn)的是說(shuō)服自己的學(xué)生幫忙做實(shí)驗(yàn)。

他花了幾個(gè)月時(shí)間請(qǐng)求他們加入。他們則一遍遍拒絕自己的“老板”，即使還要靠他給開(kāi)工資。

“你瘋了!”學(xué)生對(duì)他說(shuō)。“求求你們先試一下好不好?”格蘭茲曼說(shuō)。

格蘭茲曼并沒(méi)有一直質(zhì)疑主流理論。他曾在哥倫比亞大學(xué)以博士后身份開(kāi)展研究，就在坎德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)室里。那會(huì)兒他最關(guān)心的是神經(jīng)突觸，并且認(rèn)為只要努力學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)，他總會(huì)明白記憶是怎么一回事。

“年輕啊，天真啊。”格蘭茲曼回憶起往事時(shí)感嘆，他如今白須光頭，小腹微凸。

他也并未和一些“RNA存儲(chǔ)長(zhǎng)期記憶”理論的擁護(hù)者一樣，持有系統(tǒng)且自洽的反對(duì)理論。他只不過(guò)是被一項(xiàng)又一項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果推著走，反應(yīng)過(guò)來(lái)時(shí)已經(jīng)在現(xiàn)在的道路上。

當(dāng)年他“自我說(shuō)服”，是因?yàn)橐粋€(gè)轉(zhuǎn)折性的實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)皿里有一群神經(jīng)元，在顯微鏡下像乒乓球一樣撞來(lái)撞去。他向其中注射藍(lán)墨水似的信息物質(zhì)，模擬生物長(zhǎng)期記憶形成的過(guò)程。神經(jīng)元的突觸因此瘋狂生長(zhǎng)，像迅速?gòu)?fù)制的小球。隨著時(shí)間的推移，小球又像陽(yáng)光下的肥皂泡一樣一個(gè)個(gè)消失了。

實(shí)驗(yàn)“挺酷”，格蘭茲曼回憶，不過(guò)也沒(méi)有啥超過(guò)預(yù)期的。

令他驚訝的是，后來(lái)他發(fā)現(xiàn)，盡管數(shù)量一致，培養(yǎng)皿里最初的那些突觸和最終留下的不是同一批，原始突觸和復(fù)制突觸誰(shuí)留下，概率完全是隨機(jī)的。

他認(rèn)為這表明了，盡管和記憶的形成密切相關(guān)，突觸與記憶存儲(chǔ)的關(guān)系并沒(méi)有想象中那么緊密，于是他將目光慢慢轉(zhuǎn)移到RNA上。

他不介意被命運(yùn)轉(zhuǎn)折推著走。上世紀(jì)70年代，在披頭士的歌曲和“愛(ài)與和平”的呼聲中，年輕的格蘭茲曼一心想搞電影。他大二那年退學(xué)，只身去了紐約，在一家大型娛樂(lè)公司當(dāng)助理。他瞧不上好萊塢，憧憬“地下電影”。

這個(gè)夢(mèng)很快破滅，格蘭茲曼重回校園，在印第安納大學(xué)念完心理學(xué)本科，又在斯坦福大學(xué)獲得了這個(gè)專(zhuān)業(yè)的博士學(xué)位。在斯坦福，他逐漸對(duì)認(rèn)知神經(jīng)學(xué)發(fā)生了興趣，于是去了坎德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)室，接觸到了記憶研究。

“在這個(gè)領(lǐng)域的好處是，你不愁沒(méi)工作可做。”格蘭茲曼說(shuō)。

活著就是人加上記憶

如果認(rèn)定記憶存儲(chǔ)在RNA中，記憶移植成為可能。相比復(fù)雜的神經(jīng)突觸網(wǎng)絡(luò)，RNA更方便提取與復(fù)制。

格蘭茲曼舉了個(gè)“殘暴”的例子。一名鋼琴家被砍掉了手指，無(wú)法再演奏貝多芬，這并不代表他不會(huì)。

記憶就是這個(gè)鋼琴家，突觸是他的手指，而RNA是他的大腦。一個(gè)是表達(dá)，一個(gè)是存儲(chǔ)。只要RNA在，記憶就在。活躍的突觸因?yàn)槟挲g和疾病而衰弱，但裝上義肢，鋼琴家能重新敲響琴鍵，記憶也會(huì)重新被喚醒。

“它一直在那里，你沒(méi)有失去它。”格蘭茲曼說(shuō)，“你只是需要花一些工夫把它找回來(lái)。”

我們通常會(huì)體會(huì)“嬰兒期失憶”，記不住嬰兒期的事情。關(guān)于這種現(xiàn)象有諸多解釋。格蘭茲曼認(rèn)同1987年一位德國(guó)心理學(xué)家的理論：嬰兒期的記憶不會(huì)憑空消失，它們能在大腦層留下印記。

被阿爾茨海默病困擾的人則失去了找尋記憶的鑰匙。在記者采訪(fǎng)到的人中，一名男銷(xiāo)售員的祖父忘記了饑飽的概念。春節(jié)里小伙下樓拿個(gè)快遞的功夫，老人不間斷吞下了30多個(gè)餃子，一邊吃一邊吐。一位女制片人的外婆不再記得家人，包括這個(gè)她曾經(jīng)捧在手心里的小姑娘。老太太多疑、易怒，為家里的這么多“陌生人”感到驚恐。“我只能由著她忘。”她對(duì)中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者說(shuō)。

格蘭茲曼覺(jué)得自己還算幸運(yùn)，沒(méi)有親人經(jīng)歷過(guò)這種痛苦。他熟知認(rèn)知科學(xué)史上一位著名病人“H.M”。1953年，27歲的他因?yàn)槭中g(shù)而大腦受損，無(wú)法擁有長(zhǎng)期記憶，“甚至比不上一條金魚(yú)”。

“沒(méi)有記憶你不算活著。”格蘭茲曼說(shuō)“你只是暫時(shí)存在。”

“H.M”的大腦被研究了50年，人類(lèi)開(kāi)始了解記憶的功能和結(jié)構(gòu)。如今的記憶研究是個(gè)巨大的領(lǐng)域，細(xì)微的分支伸展開(kāi)來(lái)：長(zhǎng)期記憶、短期記憶、概念記憶如“蘋(píng)果是紅的”、語(yǔ)義記憶如“蘋(píng)果是什么意思”……人人都有一套辦法。

像格蘭茲曼這樣做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的有不少，他們探索出一系列經(jīng)典記憶模型，其中一些彼此否定。蔡瑛在北師大師從薛貴教授，主要參與人類(lèi)實(shí)驗(yàn)。“不可能把人殺掉提取物質(zhì)”，主要是給予刺激和引導(dǎo)，通過(guò)核磁共振觀(guān)察他們的大腦某處因活躍而亮起。

格蘭茲曼覺(jué)得自己比同類(lèi)相食的蟲(chóng)子那會(huì)兒已經(jīng)有了巨大的進(jìn)步。那時(shí)的人們知道RNA的存在但并不了解，好像蒙著眼睛做實(shí)驗(yàn)，難免失敗。他這一代則受益于遺傳生物學(xué)的長(zhǎng)足發(fā)展，已經(jīng)明白R(shí)NA的工作機(jī)制和分類(lèi)。格蘭茲曼認(rèn)為，并非所有RNA都承擔(dān)儲(chǔ)存記憶工作，非編碼的那些才有此功能。

他覺(jué)得那不是一條死路，只是那時(shí)“條件不成熟”。

他希望未來(lái)能夠借助RNA找回失去的記憶。另一方面，通過(guò)逆轉(zhuǎn)喚醒記憶的過(guò)程，讓PTSD患者和其他因?yàn)閴挠洃洘o(wú)法正常生活的人們能成功封存它們。

路還很長(zhǎng)，格蘭茲曼需要進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和培養(yǎng)皿觀(guān)察，確定海兔復(fù)制防御反應(yīng)背后的機(jī)制。最終搞清楚這些小動(dòng)物的RNA是如何攜帶和儲(chǔ)存記憶的。

更麻煩的是，人類(lèi)大腦擁有1000億個(gè)神經(jīng)元，其作用機(jī)制的復(fù)雜性與海兔不可相提并論。

迄今為止，沒(méi)有科學(xué)家能確定：記憶的本質(zhì)究竟是什么。

每一年年終蔡瑛翻閱《自然》雜志，都會(huì)在世界百大未解之謎里發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。沒(méi)有被全部人公認(rèn)的模型，也沒(méi)有完全統(tǒng)一的理論。

RNA儲(chǔ)存長(zhǎng)期記憶目前仍是一個(gè)新假說(shuō)。格蘭茲曼只能一步一步走。做一個(gè)少數(shù)派，他有不安，怕自己確實(shí)弄錯(cuò)了。但他把這些情緒打包藏好，讓它們沉睡在RNA里——如果他是正確的話(huà)。

他如今最期待的是有更多人重復(fù)自己的實(shí)驗(yàn)。如此，這個(gè)方向就能獲得更多的重視。面對(duì)5年一次的國(guó)家基金委員會(huì)審查，他才能不那么艱難地拿到錢(qián)進(jìn)行下一步工作。

治療重癥似乎遙遠(yuǎn)，他也不相信真會(huì)有人憑借這門(mén)技術(shù)轉(zhuǎn)移記憶長(zhǎng)生不老。他甚至懷疑，當(dāng)人類(lèi)終于搞清楚記憶是什么時(shí)，我們的地球已經(jīng)不在了，大家全體移民外星——人類(lèi)對(duì)宇宙的了解似乎會(huì)比對(duì)記憶的了解更深。

“我們的大腦比黑洞復(fù)雜多了。”格蘭茲曼說(shuō)，“它精巧、復(fù)雜、又脆弱。”

關(guān)鍵詞： 現(xiàn)實(shí) 記憶 正在