在“读脑术”上不断奋进

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宇宙有没有边际?人的智慧能否不断增进，以至彻底理解全宇宙的奥秘?走进日本的书店，一个与中国很不一样的感觉是，这里关于大脑的研究著作、科普书籍特别的多，著名评论家在这方面的评论引人注目。打开电视，经常能收看到大脑研究方面的消息，一些专题节目通过图像、事例把大脑研究方面的成果非常详细地介绍了出来。

有一位在大脑研究方面出类拔萃的专家，在日本享有很高的声望，他就是日立制作所专员小泉英明。

小泉英明在2005年获得过诺贝尔物理学奖的提名。他在1976年发明了偏光原子吸收测定法，以后又发明了在医院及实验室大量使用的核磁共振仪，近年研制了测试大脑活动的脑血液量测定装置。小泉专员的每项发明，既给日立公司的业务开拓出新的领域，也为人类克服疾病、发展智慧起了很重要的作用。

小泉非常关心中国，“我每年都会来中国几次。”他对记者说。2008年12月，日立在武汉举办日立展时，2008年第三次来到中国的小泉专员接受了记者的专访。

70年代，从开发水银测定装置开始做起

“绝对要有实用价值，这是我从事研发时的一个理念。”小泉英明说。

1971年，小泉大学毕业，几经周折进入日立制作所的一个工厂。上个世纪60年代，日本社会上工业污染日益严重，日本一些地方发生了严重的水银中毒现象。

“我进入日立后的第一份工作，就是开发水银测定装置。”小泉专员说。水银病又称“水俣病”，是日本水俣地区出现的一种怪病，当时就有学者怀疑此病与水银有关，但测量人体内的微量水银含量并不容易。当时日立制作所有生产测试装置的工厂，但并不生产水银测试仪。小泉刚刚进入公司不久，上面命令他在一年时间内开发出能够对毛发中的水银含有量进行定量分析的设备。“日本社会非常需要对人体内含有的微量水银做出迅速准确的检测设备。日立作为一家技术型大企业，义不容辞地要开发出这个设备来。”初生牛犊不怕虎，小泉承担下了这项任务。

问题在于该如何找到测试方法。小泉通过查找各种论文，知道美国加利福尼亚大学在科学杂志上发表过使用水银同位体进行测试的方法。早在1902年获得诺贝尔物理学奖的荷兰学者塞曼，就发现了这个测试方法，但该如何把这个方法用在实处，却没有人做这个尝试。

“因为谁都知道使用同位体来进行具体的测试非常困难，但我没有在困难面前低下头，反复进行了塞曼效果的基础实验，最后我很幸运地找到了能够在一分钟内测试出一根毛发中极微量水银的定量分析原理。”小泉说。这个原理就是他在1975年发表的“自然水银塞曼法”。

如今在检测水银含有量时，不仅是毛发可以用这个原理去测量，海中鱼类、粮食作物、古代木乃伊等等含有的水银，都能够非常简便地用这个方法测试出来。

有了这个测试方法后，小泉把定量分析的对象扩大到了所有元素，找出了“偏光塞曼原子吸光法”。1985年，小泉的这个测试法被选为日本近代化百年中“具有代表意义的50个专利”之一。

“30年过去了，使用我发现的原理制作出的偏光塞曼原子吸光光度计销售出了一万台。到目前为止，日立一直在原子吸光光度计方面占有最高市场比率。光度计换过几个版本，但核心部分从未变动过。”

80年代，挑战核磁共振

到了上个世纪80年代，小泉英明开始挑战核磁共振成像技术。

“前后花了十年时间，我们才让这项技术走向实用。”在80年代，核磁共振还属刚应用在医疗方面的新技术。1986年。在小泉的带领下。日立首次研发出了日本国产第一台超导核磁共振产品(磁场强度为0.5T)。

这样的技术只能在日立制作所这样的公司中产生。“在企业内的研发，需要有一个比较宽松的研究环境，同时还需要有一定的资金支持。日立能够同时提供给我这两个条件。”小泉专员，社会上有很多风险企业，那里的研究氛围可以说非常自由，但往往没有经费上的支持，难以从事一项长达十年的研发。“总裁、董事长级别的人。需要思考10年、20年以后的企业该如何经营，需要寻找新的增长点。对于我的研发，日立公司的历代总裁、董事长都持支持的态度，也让我最终拿出了产品。”

小泉专员本人则特别强调“产品的实用性”。他对研究核磁共振当然非常有兴趣，夜以继日地做研究。但“实用性”一直是他心中的一件大事。在研发时，小泉专员主张成果要能为企业开拓新的业务领域做贡献，能有利于社会发展。并没有因为自己已经在水银检测方面做出了突出贡献，就天天沉迷于自己的兴趣中。在核磁共振方面的研发。世界上几个国家基本上是同时进行的，日本国内也并非只有日立一家在做。能先于其他企业拿出研究成果，能在有了研究成果之后，迅速转为产品，旋即占领日本及世界主要市场，这些与小泉专员的“实用性”理念分不开。

90年代，专攻脑部测定技术

在核磁共振的研究上取得重大突破。产品占领了世界上的主要市场后，1992年，小泉开始与东京大学等合作。开发出可以测试大脑功能的核磁共振装置，使用这个装置，可以将“想象”、“回忆”等人类主观精神活动。通过图像的方式显示出来。“读脑术”的研发就是从这个时候开始的。

这项研发同样为了解决一个非常现实的问题。特别严重的重症肌无力(ALS-肌萎缩侧索硬化症)患者，不能和周边的人进行语言交流，但患者本人能听得见别人对他的谈话。有清醒的意识。开发一种设备，让护理的人能与患者交流，这成为了小泉专员的一个新研发目标。

2000年前后。测试脑波的脑功能定量成像装置已经有了相当高的精度。大脑的血流量，在平静时与活动时有着显著的不同，回答问题时，大脑要经过一番演算后，得出肯定、否定等答案。美国对大脑的活动状态，就是通过电磁装置来测试的，每次测量需要在头部装上电极。这给患者带来巨大的不便。但使用了脑功能定量成像装置，只是在人的额头加一个简单的传感器，患者的负担一下子减轻了很多。

通过对脑血流的变化形态的研究，日立制作所开发出判断赞成或反对的特定脑波，研制了ALS患者脑血液量测定装置，让护理者与ALS患者能够一定程度地进行沟通了。

很快，脑功能定量成像技术还拓展了新的用途。过去婴幼儿的脑功能是很难测绘的，但现在已经完全可以做到。新仪器在学习、教育方面的应用也在不断拓展之中。

进入21世纪，在读脑术上不断奋进

小泉英明说：“20世纪是要素还原论取得巨大成功的时代，但到了21世纪，俯瞰全球，统合论将会统治世界。”通过对大脑的研究，小泉认为知识作为桥梁、渠道的融合作用越来越大，在很多完全不相同的领域。通过融合就能产生出新科学技术、新的产业。“通过研究与实践现场的融合，我们追求的最大目标将是人类的安宁及更加美好的生存。”

重视知识的桥梁作用，小泉把研究的重点放在了“脑科学与教育”上了。他说：“从DNA的排序上看。人类与黑猩猩在排序上仅有1％的不同，但在前头前野部分，人比黑猩猩多出了一倍。”小泉认为，这具有决定性的不同，让人具有了语言能力、制造复杂机械的能力。“慈爱、憎恶等高层次的感情，是人类区别于其他动物的最大特征。”小泉说。

如此发达的人类大脑，在大脑皮质中大约有140亿个神经细胞，每个细胞又有一千或一万个神经及神经的接续部，最开始这些是由遗传来组成一个大致的形状，以后在环境的不断刺激下，神经开始在脑中寻求最佳化，这些在婴幼儿的时候，反映得特别强烈。

“从外部进入的信息通过神经系统的重新组合，作为记忆留存了下来，这个过程就是学习。我认为，学习是由于受到外部环境的刺激，是重新构筑中枢神经系统的过程。而教育则是对这个外部刺激进行控制和补充的过程。”小泉用这个新的定义，来阐述了学习与教育的关系。

在这种对学习及教育的理解之上，小泉要用一种科学的方式来作出具体的测试。他觉得自己研究的核磁共振、脑血液量测定装置能够把这些数据化。“脑血液量测定装置能够测最神经活动诱发的血液量的变化及血液的氧化状态。使用这个装置，能够在自然条件下测量婴幼儿、成人的大脑活动状况。”

今年已经63岁的小泉英明专员正在以更大的热情研究读脑术，他希望通过加深对人脑的理解。让企业、社会有一个新的进步。而日本社会已经非常关注他的成果。