1955 年 4 月 18 日，阿爾伯特·愛因斯坦因腹主動脈瘤破裂在普林斯頓醫院去世。幾小時內，值班病理學家托馬斯·哈維擅自行動，在未經家屬許可的情況下取出了這位著名物理學家的大腦。然後，他不顧愛因斯坦生前希望火化的遺願，儲存了這個器官。哈維設法獲得了愛因斯坦的兒子漢斯·阿爾伯特的追溯祝福，條件是大腦只能用於科學目的。但哈維本人缺乏分析該器官所需的專業知識，因此他開始尋找專家來幫助他。他花了 30 年才找到一位。這項探索改變了哈維的人生軌跡，並將他珍貴的標本置於一種既陌生、悲傷又充滿倫理爭議的命運之中。
愛因斯坦並不是第一個因科學之名而受到大腦審查的著名思想家。過去充斥著類似的例子。大約 15 年前，當我聽到我那些受挫的微積分學生抱怨說，像愛因斯坦這樣的人在神經解剖學上比像他們這樣的凡人更具優勢時，我發現自己被這些所謂的精英大腦研究的奇特歷史所吸引。我發現這個想法令人沮喪——大多數人的大腦都完全有能力學習大學水平的微積分——但它促使我去研究科學文獻，看看大腦研究究竟揭示了什麼關於數學能力，特別是卓越智力的來源。在這樣做的過程中，我發現，儘管在過去兩個世紀中，人們熱衷於辨別天賦或天才的解剖學基礎，但科學家們現在離找到它並不比 19 世紀更近。
愛因斯坦大腦的案例或許是這種失敗最為突出的例子。截至本文撰寫之時，已經出現了六篇關於他大腦的報告，每篇都強調了一種不同的解剖學特徵，將其作為他才華的可能源泉——所有這些都引起了媒體的廣泛關注。但沒有一篇報告揭示了這位偉人天資的可信解剖學基礎。相反，它們只是增加了大量有缺陷的大腦研究，這些研究共同催生了一位評論家遺憾地稱之為天才“神經神話”的東西。
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大腦等於思維？
研究天賦異稟者大腦的悠久而曲折的傳統始於愛因斯坦去世前 100 年，即 1855 年德國數學家卡爾·弗里德里希·高斯（他那個時代的愛因斯坦）去世。高斯在哥廷根大學的同事主持了他的屍檢並取出了他的大腦。其中一位名叫魯道夫·瓦格納的解剖學家隨後將整個大腦儲存在酒精溶液中，後來他說服高斯的兒子允許他保留大腦用於研究。瓦格納獲得這個器官是為了支援他對勒內·笛卡爾二元論哲學的堅定信念：即認為思維不僅僅是大腦物理功能的總和。人類僅僅是精密的機器，還是上帝賦予了他們靈魂的實體？這個問題是那個時代的熱門話題。要麼大腦等於思維，要麼不是。對於瓦格納來說，上帝的存在就取決於答案。
獲得一位著名天才的大腦為更多獲取打開了大門，在七年內，瓦格納發表了兩篇關於靈長類動物大腦比較解剖學的詳細研究。他的資料集包括來自各行各業的人的 964 個大腦的測量資料——其中包括英國詩人拜倫勳爵和法國博物學家喬治·居維葉。瓦格納沒有發現任何可以消除他對思維的二元論觀點的證據。大腦重量和表面腦溝模式似乎都與智力水平無關。居維葉的大腦很大，但一個體力勞動者的大腦也很大。高斯的大腦在大腦皮層表面有複雜的溝槽或腦溝模式，但一個洗衣婦的大腦也有。因此，天才和普通人之間的關鍵區別似乎在於表面之下，甚至完全超越大腦解剖學。正如瓦格納所希望的那樣，也許它源於神聖的元素，機器中的幽靈。
那個時代的科學唯物主義者對瓦格納的發現感到不滿，他們大膽地成立了大腦捐贈協會，希望能找出卓越才能的生理基礎。會員資格取決於承諾將自己的大腦遺贈給同伴。到 19 世紀末，隨著科學開始取代宗教的角色，捐贈大腦成為一種非常時尚的事情。然而，對大腦協會成立的熱情達到頂峰，但在沒有任何確鑿的發現的情況下迅速消退。到 20 世紀初，標本堆積如山，但大多數都沒有得到研究，或者因疏忽而被遺失。
哈維對愛因斯坦大腦的痴迷究竟因何而起，尚不清楚。他了解歷史先例，瞭解許多著名大腦的收藏。他可能只是被好奇心所征服。但 20 世紀 50 年代的政治氣氛也可能激勵了他。哈維知道，在 20 世紀 20 年代，對天才解剖學的研究已經轉移到細胞水平。蘇聯科學家收集了包括弗拉基米爾·列寧和約瑟夫·斯大林在內的眾多著名大腦，建立了一個秘密研究專案，根據神經元模式（一種稱為細胞結構學的專業）繪製大腦半球的皮質層。外人被拒絕訪問標本，蘇聯人似乎總是準備宣佈一項偉大的發現，儘管他們從未這樣做過。正是在這種冷戰競爭和偏執的氛圍中，哈維決定盜用愛因斯坦的大腦。
切片和切塊
據所有人說，哈維是一個古怪但嚴謹的人。一旦他獲得了他的神聖遺物，他就像任何犯罪現場調查員一樣有條不紊地處理它。他從各個角度拍攝了皮質表面的照片，插入了比例尺，以便可以從影像中進行測量。然後，他將標本帶到賓夕法尼亞大學的病理學實驗室，並委託給一位才華橫溢的技術員瑪爾塔·凱勒。在哈維嚴格的指示下，同時使用當時神經組織製備的最佳實踐，凱勒在接下來的八個月裡解剖了部分皮質，將 240 塊編號的皮質碎片嵌入到一種稱為火棉膠的透明塑膠材料塊中，並安裝了 12 套染色組織切片的顯微鏡載玻片。哈維將載玻片套裝送給他的幾位同行。他們都沒有在載玻片中發現任何異常，但他們確實發現了哈維對大腦的痴迷控制有些奇怪。
波士頓布萊根婦女醫院的神經病理學家翁貝託·德吉羅拉米解釋說，病理學家通常有權取出、儲存和研究器官。但“所有被取出並經書面許可授權保留的組織，都由醫院保管，絕不被視為主治病理學家的個人財產。”哈維無視協議和他僱主的要求，拒絕交出他珍貴的標本，並最終於 1960 年被解僱。他收拾好行李，離開了中西部，帶走了兩個罐子。一個罐子裝著凱勒精心準備的、糖塊大小的、嵌入火棉膠的碎片；另一個罐子裝著愛因斯坦大腦的未解剖部分。他將罐子與剩餘的載玻片套裝和校準照片一起存放在一個啤酒冷卻器中。
在醫院解僱哈維後，他經歷了多次挫折。他的婚姻破裂，他失去了行醫執照。然後，他在一家塑膠擠出工廠找到了一份工作。他經常搬家，一度成為作家威廉·S·巴勒斯的鄰居和酒友。但他從未失去對大腦的興趣，最終，在他從愛因斯坦的屍體中取出大腦三十年後，哈維找到了一位神經科學家來研究它。或者更確切地說，是她找到了他。
1985 年，加州大學伯克利分校的瑪麗安·C·戴蒙德請求哈維提供四個組織塊。她有興趣研究愛因斯坦的神經膠質細胞。神經膠質細胞充當神經元的支援系統。在戴蒙德之前對小鼠的研究中，她發現暴露於感官豐富的環境會產生比非刺激性環境更高的神經膠質細胞與神經元之比。她懷疑愛因斯坦在其皮質中與較高神經功能（如心理意象、記憶和注意力）相關的部分可能具有較高的神經膠質細胞與神經元之比。
當戴蒙德檢查哈維寄來的材料時，她在四個組織塊中的一箇中找到了她想要的東西，並得出結論，她觀察到的較高比例的神經膠質細胞是愛因斯坦加強使用該組織的結果。然而，在她研究的隨後的媒體狂潮中，記者們給人的印象是，這種過剩不是他深入思考的產物，而是其原因。
不久之後，科學家們自己也開始尋找愛因斯坦智力超群的解剖學解釋。20 世紀 90 年代，當時在阿拉巴馬大學伯明翰分校的布里特·安德森和安大略省麥克馬斯特大學的心理學家桑德拉·威特爾森的研究將其歸因於他大腦的其他獨特方面。安德森提請注意他的前額葉皮層中細胞的高密度。威特爾森則專注於所謂的頂葉蓋部的非典型缺失，頂葉蓋部是分隔頂葉的裂隙的一部分。她聲稱，因此，愛因斯坦擁有一個與視覺空間和數學能力相關的擴大的皮質區域。
在隨後的十年中，人們看到了許多關於專業音樂家和倫敦計程車司機大腦解剖異常的有趣研究，但沒有關於愛因斯坦的研究。然後，在 2007 年，就在哈維去世前後，現為羅格斯大學羅伯特·伍德·約翰遜醫學院的神經眼科醫生弗雷德里克·E·勒波爾發現了一批以前未公開的哈維拍攝的愛因斯坦大腦的校準照片。他與佛羅里達州立大學的古人類學家迪恩·福爾克分享了這些照片，福爾克主要研究大腦進化。福爾克注意到大腦地形圖中的一些奇怪特徵，包括皮質上的一個稱為 Omega 符號的旋鈕，該旋鈕以前與音樂天賦有關。“有趣的是思考，”她寫道，“[愛因斯坦]的非凡能力可能在某種程度上與他的大腦皮層的異常總體解剖結構有關。”
在 2013 年線上發表的最新愛因斯坦大腦研究中，福爾克和上海華東師範大學的門衛偉聲稱發現了這位物理學家驚人思維能力的另一種解剖學解釋：除了他獨特的皮質結構和細胞結構學之外，愛因斯坦還擁有“至少在他大腦兩個半球的某些部分之間增強的交流途徑”，他們聲稱。他們的推測是基於對愛因斯坦大腦的胼胝體（連線左右半球的纖維束）橫截面積與對照組的比較測量。
儘管這些對愛因斯坦成就的擬議解釋乍一看很有說服力，但它們都存在類似的方法學缺陷。佩斯大學的心理學家特倫斯·海因斯一直是他們最執著的批評者。海因斯觀察到，除了其他科學罪過之外，這些研究的設計者傾向於支援那些支援他們先入為主觀念的發現，而淡化愛因斯坦大腦中要麼在正常範圍內，甚至有缺陷的方面。選擇不當的比較樣本進一步混淆了問題。例如，安德森在她的研究中僅用另外五個大腦來測量愛因斯坦的大腦——這很難捕捉到人類變異的範圍並得出具有統計學意義的結論。
也許最令人不安的是後此謬誤，它困擾著幾乎每一項聲稱已經查明天才解剖學基礎的說法：當你從天才與其他人不同的假設開始時，罪魁禍首邏輯上將是你碰巧遇到的任何解剖學異常。如果你對任何人的大腦進行足夠多的測量，你都會發現一些與眾不同的東西。
先天與後天
今天，在哈維做出命運攸關的決定大約 60 年後，愛因斯坦的大腦分散在幾個地方。哈維在他十年前去世前不久，將大部分大腦——最初嵌入火棉膠的 240 塊中的 170 塊，以及小腦和腦幹——歸還給了普林斯頓醫院（此後被普萊恩斯伯勒的普林斯頓大學醫療中心取代）。這些材料現在由普林斯頓醫療中心的病理學家埃利奧特·克勞斯保管，他擔任哈維以前的職位，並嚴密保管這些材料。哈維的約 500 張載玻片的個人收藏以及他的校準照片，被送往馬里蘭州銀泉市的國家健康與醫學博物館。其他載玻片和碎片分佈在十幾個博物館和大學研究人員手中。關於愛因斯坦才華來源的推測仍在繼續。
如果愛因斯坦的大腦與他的遺體一起被火化，科學，尤其是神經科學，會變得更好嗎？現在討論這個問題已經沒有意義了，但這個問題值得考慮。1906 年，在門衛偉和福爾克進行研究的一個多世紀前，美國解剖學家愛德華·安東尼·斯皮茨卡認為他已經在胼胝體的橫截面積中找到了智力敏銳度的關鍵。在他的報告中，他暗示天才“能夠發揮他們偉大的智力努力……就好像‘毫不費力’一樣。”隨後的精英大腦研究的作者，包括那些專注於愛因斯坦的研究，都呼應了他的觀點，即精神上的偉大純粹是大自然的把戲。然而，沒有人證明這是真的。
在我看來，這種失敗最終是一件好事，因為在大腦中發現天賦的基質——或缺乏天賦的基質——將產生令人不安的實踐和倫理影響。如果醫學影像可以揭示天賦的解剖學相關性，那麼父母是否會開始篩選孩子，並指導他們參加符合他們神經解剖學的培訓方案？他們會拒絕一個缺乏 Omega 符號的孩子參加物理俱樂部或音樂課程嗎？
對於一個感嘆自己沒有生來就擁有數學頭腦的學生，我會指出，愛因斯坦也可能不是。我們不知道，但這並不重要。在高斯或愛因斯坦的偉大成就背後，在所有情況下，都是一生致力於沉思、好奇心、合作，也許最重要的是，努力工作。
*大眾科學和聖馬丁出版社是附屬機構