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3 爱因斯坦的大脑为什么这么聪明

爱因斯坦的大脑为什么这么聪明
(二十五)
20世纪最伟大的物理学家艾伯特·爱因斯坦于1879 年3月14日诞生在德国北部的乌尔姆城。爱因斯坦出生时,后脑大得不同一般,而且头骨呈棱角形,头骨的异状,成为后来爱因斯坦永久的特征。爱因斯坦的父母都是犹太人,父亲赫尔曼·爱因斯坦是电气工程师。母亲波林·科克是受过中等教育的家庭妇女,非常喜欢音乐。受家庭的影响,爱因斯坦爱上了音乐、爱上了科学,不仅善于思考问题,而且喜欢文体活动。他认为必须通过文体活动,才能获得充沛的精力,保持清醒的头脑。
爱因斯坦小时候并不活泼,三岁多还不会讲话,父母很担心他是哑巴,曾带他去给医生检查,并没有发现有什么不妥。可是直到九岁时讲话还不很通畅,每讲一句话都要经过认真地思考说得很吃力。在四、五岁时,爱因斯坦有一次卧病在床,父亲送给他一个罗盘。当他发现指南针总是指着固定的方向时,感到非常惊奇,觉得一定有什么东西深深地隐藏在这现象的后面。他一连几天很高兴地玩着罗盘,还纠缠着父亲和叔父问了一连串问题。他很想要知道指南针为什么总是指着南方。他时常会独自发愣,仿佛陷入沉思似的。爱因斯坦在念小学时,各门功课非常普通。由于他举止缓慢,不爱同人交往,老师和同学都不喜欢他,甚至认定他长大后肯定成不了大器。但是叔父雅各布非常喜爱数学,当小爱因斯坦来找他问问题时,他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。爱因斯坦较早的受到了叔父启发。同时,麦克斯老师时常借给爱因斯坦看一些通俗易懂的自然科普读物。在爱因斯坦十二岁时,给了他一本施皮尔克的平面几何教科书。爱因斯坦晚年回忆这本神圣的小书时说:“这本书里有许多断言,比如,三角形的三个高交于一点,它们本身虽然并不是显而易见的,但是可以很可靠地加以证明,以致任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我留下了一种难以形容的印象。”那时的麦克斯已发现了爱因斯坦数学才能,他说:“一个伟大的科学家或哲学家,将从爱因斯坦身上成长起来。”
1905年,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例的奇迹。这一年他写了六篇论文,其中他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。爱因斯坦将《关于光的产生和转化的一个推测性观点》的论文送给了德国《物理年报》编辑部时,当时还有些不好意思。就是这篇文章,他用光量子概念轻而易举的解释了经典物理学无法解释的光电效应,推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系

。这一关系十年后才由密立根给予实验证实。并在1921年,爱因斯坦因为“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。爱因斯坦的理论被视为“人类思想史中最伟大的成就之一”。
这位伟大的数学家和物理学家于1955年4月18日,在美国新泽西州普林斯顿大学医院去世,享年76岁。当时42岁的托马斯·哈维是普林斯顿大学的病理学家,碰巧成了替他验尸的医生,爱因斯坦死于“大动脉肿瘤破裂”。但谁也不知道哈维隐瞒了一个惊人秘密:为了对爱因斯坦的大脑存有探究之意,私下征得爱因斯坦长子汉斯的同意,悄悄将爱因斯坦的大脑取出带回了家,将其解剖分割成240块保存,并挑选知名专家无偿出借研究。但此举被医院判定为“偷”,哈维因承受不起舆论的压力而辞去了工作。据哈维回忆,爱因斯坦在病中曾亲口对他说起,想作一次横贯美国的东西之行,但这个愿望始终未能实现。1997年,已经84岁高龄的哈维决定带着爱因斯坦的大脑实现他这一遗愿,并希望此后将这些脑切片交还给普林斯顿医院保管。美国政府其实早已得知爱因斯坦的大脑成了哈维的“私有财产”,只是没有要求哈维把大脑“贡献”出来。当哈维把大脑从实验室中取出,准备横贯大陆时,负责保护大脑的美国联邦调查局大吃一惊,连忙派人秘密跟踪。哈维不知道,他从东到西走了4000公里,联邦调查局特工竟也跟踪了他4000公里。
对爱因斯坦大脑的研究曾一度激起人们浓厚的兴趣。但早先的很多研究显示,这位物理学大师的大脑与常人无异。在爱因斯坦大脑被取出来的三个月后,哈维将其送到宾夕法尼亚大学脑解剖专家凯拉女士的实验室里进行研究。经过详细检查发现,爱因斯坦的大脑,从表面皮层的面积、结构和脑的重量来看,和普通人没什么两样。他的脑重量也只有1230克,略低于男人的平均值,并不出众。有一些才能高度发展的人(即天才人物)脑的重量却远远超过了这个数字,如俄国著名作家屠格涅夫就比较符合人们对天才的期望,脑重为2012克,远超出人类平均值。当时,医学专家齐默曼也是这种发现:要说爱因斯坦的大脑有什么异常之处,就是他的大脑比同年龄的人更为健康,退化的迹象较少。对于一般研究者而言,即使大名鼎鼎爱因斯坦的大脑,也不知道如何下手研究他的大脑标本,因为学术界对于天才与一般人的大脑究竟有什么差异,从来就没有定论。此后,相当长一段时间内对爱因斯坦大脑的研究毫无进展。
最幸运的研究者是加拿大汉米尔顿麦克马斯特大学的桑德拉·维特森博士。哈维不仅借给她19块爱因斯坦的大脑进行研究,同时还将

切开大脑之前拍摄的原始照片与记录一并交给她。维特森教授在研究中发现,爱因斯坦的大脑在两方面与常人显著不同,果然是“聪明得有道理”。爱因斯坦的大脑与常人不同的是,左右半球的顶下叶区域异常发达,比普通人的平均厚度多出一厘米,这造成爱因斯坦大脑宽度超过普通人15%左右。位于大脑后上部的顶下叶区在视觉空间认知、数学思维和运动想象力方面发挥着重要作用,该区域的异常发达在一定程度上可解释为什么爱因斯坦会形成自己独特的思维方式。爱因斯坦本人就曾描述说,他的科学思维过程具有较强视觉性,而语言在其中所起的作用似乎不大。爱因斯坦大脑的另一显著特征是其缺少常人大脑中的一种皱沟。该皱沟通常位于大脑皮层相邻的脑回之间,一般横贯顶下叶区。研究人员推测说,缺少这一皱沟很可能会导致位于顶下叶区的神经元彼此间更容易建立起联系,因而使思维更为活跃。常人顶叶被大脑外侧裂分成两个部分,而他的则是一个相对完整的部分。1999年,维特森在著名国际学术期刊《柳叶刀》发表了她的研究报告。维特森说,根据她拥有的大脑标本的分析,爱因斯坦大脑的这些特点是惟一的。
《国家地理频道》报道说,英国神经生理学家马克·里斯果博士和物理学家吉姆·艾卡利里博士对哈维手上的大脑切片进行仔细研究之后,终于揭开爱因斯坦过人智能的秘密。纪录片显示,里斯果博士和艾卡利里博士通过先进的计算机绘图程序,将哈维当初分割的240块样本一一拼凑,终于重建了爱因斯坦完整的大脑图像。两人惊讶地发现,大脑顶叶比常人大百分之十五,尤其是左下顶叶的胶质细胞比例明显偏高;另外他们也从爱因斯坦的侧脑裂痕较不明显的特征推论,爱因斯坦的大脑生来就有些重叠区域,这些重叠也许让他更有数学和空间观念,天才大脑的确“异于常人”。
而据英国《卫报》报道,来自瑞士洛桑大学的研究人员则表示,爱因斯坦大脑中有一种名为神经胶质细胞,能够为神经回路提供能量。教授沃尔特拉表示:“我们从动物研究中发现,从无脊椎动物到灵长类动物,随着智力的提升,神经胶质细胞和神经元的比例也会上升。”1985年,美国加州大学伯克利分校的神经科学家经过研究发现,爱因斯坦大脑中左顶叶部分神经胶质细胞与神经元的比例远远大于常人。过去人们一般认为神经胶质细胞的作用就是把神经元集结起来,此外没有其他特别的用途。但是近年来研究人员发现这种细胞在大脑活动中发挥了重要作用。它不仅能够向周围的神经元输送钙,还可以促进神经元间的信息交流,切不可小视这种神

经胶质细胞。于是,爱因斯坦的大脑自然“是个聪明的大脑”。对于爱因斯坦大脑为什么如此聪明研究者众说纷纭。关于对爱因斯坦大脑的研究仍在继续。人类看起来在渴望天才——确信人有着广阔的潜能。但是谁能说清楚天才位于何处,究竟能否定位和测量呢?也有的专家认为:某些人脑产生革命性见解的思考过程反映了文化、历史和生活经验的相互融合,而不能把它简单地看作是脑中灰质的数量。对天才的探究不可能在切片中发现。果真如此吗?
爱因斯坦的大脑为什么这么聪明?看来不排除它有先天因素。但更可能是后天的因素,那就是有利于他成长的环境,使他养成了艰苦奋斗、不怕困难的品质。正如他自己所说的:“成功=艰苦的劳动+正确的方法+少谈空话”。长期的学习与实践积累,才使得他变得越来越聪明吧!

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