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传奇的百岁人生——树突功能研究先驱张香桐
张香桐(1907-2007), 河北石家庄人, 国际公认的树突生理功能研究的先驱者, 我国神经科学的奠基人之一。他14岁上小学,仅用2年时间考上中学,被誉为“公元前300年至公元1950年间对神经科学进展有重要贡献”的科学家。
1941年,在贵阳安顺军医学校任教的张香桐偶然在图书馆读到耶鲁大学约翰·福尔顿(John Fordon)教授写的《神经系统生理学》,顿时就被迷住了。他来回跑了几趟图书馆,才把这本书一字一句地读完,并萌生了前往福尔顿实验室进修的想法。然而,这在同事们看来有些异想天开了。
张香桐写信给这位著名的神经生理学家,并附上了自己写的论文。3个月后,他收到一封来自美国的电报,起初还以为送错了,连电报都没有拆开,当场退还给了邮递员。等到确认这封电报真的是发给自己的,他打开一看,里面只有3个英文单词:yes,letterfollows(可以,余函详)。福尔顿竟然同意了他的请求。
起初,他只是作为耶鲁大学访问学者在福尔顿的实验室工作。当时有一个机会,他只要参加英语以外的两门外语考试,就可以攻读博士学位。张香桐在北大读书时,第二外语就是法语,后来他又自学过德语,能阅读专业德语文献。机遇,确实喜欢垂青有准备的人。他顺利通过了博士入学考试。仅用了3年时间,张香桐于1946年获得了博士学位。导师福尔顿评价,他的博士论文是1930年以来向系里提交的论文中最出色的一篇。
张香桐是第一个发现大脑神经元树突功能的人。在20世纪50年代初,人们对于树突的功能还了解得很少。他下决心要学习高尔基银染法,研究大脑皮层神经元树突的功能。整整4个月,他每天早上坐火车去纽约,晚上再坐火车返回纽黑文。后来,他用电刺激大脑皮层表面等方法,首次发现神经元树突电位,提出树突是有电兴奋性且能够传导冲动的,并提出树突上的突触兴奋可能对神经元兴奋性的精细调节起重要作用,在国际学术界产生广泛影响。被认为是“历史上第一个阐述了树突上突触连接重要性的人”。1992年,国际神经网络学会授予他终身成就奖。证书上写道:“张先生对于我们在高等脊椎动物感觉运动皮层和脑干系统定位组织的基本概念的发展,起到了关键性作用。”他自1950年开始进行的多种关于大脑皮层神经元树突电位的研究报告,形成了一种划时代的重要标志。
1956年,张香桐借由去北欧讲学的机会,经芬兰的赫尔辛基,转道东欧和莫斯科,辗转回到了中国。为了这一天,他已经等待了许久。早在中华人民共和国成立之初,他就迫不及待地写信给国内的朋友:“我恨不得一步跳回去……我急于想报效祖国呀!”但当时美国政府阻挠中国科学家回国,无奈之下,只能等待时机。
听闻他要回国的消息,导师福尔顿写了一封信,情真意切:“你刚到我们的实验室,就像一个小学生,处处虚心学习。曾几何时,书桌就倒转了,我们从你那里学到的东西,比你从我们这里学到的东西更多……”但张香桐去意已决,他一定要回到自己心心念念的祖国。为了不引起怀疑,他留下了多年的存款和大批藏书。但令人惊叹的是,他带回了几箱先进的实验设备。
这一年他49岁,踏上祖国的土地,他感觉自己正青春。张香桐在岳阳路320号(中国科学院原上海生理生化研究所所在地)建立了新中国第一个脑研究室。从此无论世事变迁,他再也没有离开过这里。
20世纪60年代,有人开始把针刺麻醉用于外科手术,但针刺麻醉的机制到底是什么,没有人说得清。1965年,58岁的张香桐,申请在自己身上进行了一次针刺镇痛模拟手术。他人对此很是不解,为什么要自讨苦吃,张香桐笑答:“以一人之痛,可能使天下人无痛,不是很好么?”
1977年,在他70岁生日那天,他做了回国后第1000次实验,也是他最后一次做实验。从保存的实验记录看,他有时晚上9时30分开始做实验,一直做到第二天凌晨0时20分。“实验无细节”,是张香桐的一句口头禅,他做实验从来都是全过程参加。他曾经说过,人应当像乌贼那样,不论走到哪里,都要留下一丝墨迹。
2008年2月29日,中国科学院紫金山天文台用近地望远镜发现了一颗小行星,经国际小行星命名委员会批准,将其命名为“张香桐星”,以彰显张先生的科技成就,弘扬其奉献精神。2021年6月8日,小行星“张香桐星”命名仪式在他生前工作的地方(现中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心)举行。“张香桐星”在其轨道上不停地绕着太阳运行,永远闪耀在宇宙星空之中。

