第1章
科學(xué)運(yùn)動(dòng)：在磁共振成像儀中“造人”

這是1991年的秋天，荷蘭生理學(xué)家佩克·凡·安德爾正在參加于荷蘭格羅寧根大學(xué)舉行的一場關(guān)于醫(yī)療技術(shù)的學(xué)術(shù)會(huì)議。他走進(jìn)大學(xué)，坐在一個(gè)不起眼的講堂里期待著那天的眾多演講。一場又一場演講過去了，然后有一場演講引起了凡·安德爾的興趣。在這場演講中，演講者播放了一個(gè)視頻，其中展示了一位專業(yè)歌劇歌手大聲唱出“啊”時(shí)，口腔和喉嚨的內(nèi)部工作情況。這些黑白動(dòng)態(tài)影像顯示了聲道的情況，細(xì)節(jié)清晰且引人入勝，從解剖學(xué)方面展示了一位有才華的歌手的喉嚨如何產(chǎn)生如此豐富的聲音。那時(shí)在格羅寧根大學(xué)醫(yī)院工作的凡·安德爾，被他那天所見到的美麗的“身體藝術(shù)”影像所深深震撼。

在會(huì)議的其余時(shí)間里，凡·安德爾的腦海中仍然回放著那段視頻。就像任何優(yōu)秀科學(xué)家會(huì)做的一樣，他開始思考如何能將這種技術(shù)應(yīng)用到自己的研究中。

他有一個(gè)想法。然而，這并非他所擅長的科學(xué)領(lǐng)域，因此還需要得到別人的幫助。他首先試圖說服他的妻子。他的妻子雖然拒絕了，卻提出可以跟她的朋友，也就是組織人類學(xué)家艾達(dá)·薩布林斯談?wù)?。?duì)于這個(gè)提議，艾達(dá)·薩布林斯十分好奇并持開放的態(tài)度，她和她當(dāng)時(shí)的男朋友（人們只知道他叫賈普）一起在醫(yī)院與凡·安德爾及其同事會(huì)面并討論這個(gè)實(shí)驗(yàn)。1992年的春天，這對(duì)情侶從阿姆斯特丹乘坐火車，花了3個(gè)小時(shí)來到格羅寧根。在對(duì)程序進(jìn)行了詳細(xì)說明后，所有的參與者都滿意地接受了幾個(gè)前提條件，比如說，掃描必須秘密進(jìn)行，影片只能用于科學(xué)研究等。然后，他們確定了掃描的日期：1992年10月24日。

幾個(gè)月過去了，距離掃描的日子越來越近，薩布林斯越來越忐忑不安，但還是想繼續(xù)下去?！拔椰F(xiàn)在很擔(dān)心，擔(dān)心事情會(huì)發(fā)生，擔(dān)心后果會(huì)怎樣，”薩布林斯后來說，“我的同事、朋友和家人會(huì)怎么說？”[1]盡管如此，在那個(gè)秋天，兩人還是來到了醫(yī)院。研究人員接待了他們，并很快把他們領(lǐng)進(jìn)一個(gè)房間。鑒于機(jī)器內(nèi)部空間狹小，凡·安德爾的想法將是一個(gè)挑戰(zhàn)，但薩布林斯和她的搭檔毫不氣餒。他們聽著研究人員介紹操作步驟，喝完咖啡，去了趟洗手間，回來后才脫掉衣服。然后，他們并肩躺在一張長方形的小桌上（寬度僅夠容納兩個(gè)人），然后被輕輕地推入掃描儀的核心部位。經(jīng)過一番摸索、變換姿勢和竊笑之后，兩人終于完成了掃描。

“勃起的部位已經(jīng)完全顯示出來，包括根部?！睂?duì)講機(jī)中響起的聲音說?！艾F(xiàn)在躺下來，保持完全靜止，掃描過程中要屏住呼吸?！睓C(jī)器發(fā)出急速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的“嗡嗡”聲，然后又回到了“工作”狀態(tài)。這場活動(dòng)結(jié)束時(shí)，這對(duì)伴侶成為首對(duì)在磁共振成像設(shè)備中進(jìn)行性行為的人。

至少，官方是這么認(rèn)定的。

在1991年那一天的會(huì)議上，凡·安德爾所見到的影像不像是用攝像機(jī)拍攝的典型影片，而是用一種名為磁共振成像的革命性新技術(shù)制作的。這項(xiàng)技術(shù)是20世紀(jì)七八十年代由包括英國物理學(xué)家彼得·曼斯菲爾德爵士在內(nèi)的幾個(gè)人開發(fā)的。因此，彼得·曼斯菲爾德爵士與美國化學(xué)家保羅·勞特布爾分享了2003年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。磁共振成像儀被用來安全地、無創(chuàng)地透視皮膚，看到皮膚下面的情況。磁共振成像儀曾經(jīng)是、現(xiàn)在仍然是一種巨大的設(shè)備，因?yàn)樗枰玫揭粔K相當(dāng)巨大的磁鐵[2]。進(jìn)行磁共振成像掃描時(shí)，病人靜止地躺在磁鐵形成的圓柱形孔洞內(nèi)，這個(gè)孔洞的直徑只有大約40厘米——對(duì)幽閉恐懼癥患者來說并不舒服。然后，電磁線圈將掃描需要醫(yī)療關(guān)注的身體部位。

最初的磁共振成像儀中的一些磁鐵由螺線管形狀的巨大銅線圈制成，這樣一來，當(dāng)電流通過時(shí)，就可以產(chǎn)生一個(gè)靜態(tài)磁場。產(chǎn)生更高的場強(qiáng)需要更大的電流，這會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用增加。一些現(xiàn)代的磁共振成像儀使用超導(dǎo)磁鐵，這些磁鐵的特點(diǎn)是用鈮鈦合金這樣的材料制成，當(dāng)冷卻至一定的低溫時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)零電阻導(dǎo)電。這意味著更高效，用更少的電能產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場。缺點(diǎn)是這種超導(dǎo)磁鐵通常需要用液氦冷卻到大約零下240攝氏度，才能夠?qū)崿F(xiàn)零電阻。

磁共振成像儀中強(qiáng)力磁鐵的作用將我們體內(nèi)的質(zhì)子（氫原子核）拉動(dòng)到特定狀態(tài)。我們的身體成分中大約60%是水，水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成。氫原子核是一個(gè)帶有正電荷的質(zhì)子，當(dāng)強(qiáng)力磁鐵產(chǎn)生的磁場開啟時(shí)，這會(huì)拉動(dòng)質(zhì)子的“自旋”沿著施加的磁場方向排列——更強(qiáng)的磁場導(dǎo)致質(zhì)子的自旋排列得更有序。一種可以類比的可視化方法是：想象地球在其軸上旋轉(zhuǎn)，并伴隨著一個(gè)指明了其自旋方向的箭頭。當(dāng)沿著地球表面施加指向北極的磁場時(shí)，質(zhì)子的自旋將沿著那個(gè)方向排列。

在質(zhì)子被拉向一個(gè)方向后，磁共振成像儀會(huì)向它們直接發(fā)送無線電波。這些無線電波被調(diào)諧到特定的頻率，使得質(zhì)子吸收特定量的能量。這改變了質(zhì)子的自旋方向，使其偏離磁場方向。當(dāng)無線電波關(guān)閉時(shí)，質(zhì)子會(huì)“弛豫”——退化到能量更低的狀態(tài)，它們弛豫的速度取決于身體不同部位分子的化學(xué)性質(zhì)。這使得身體的不同組織中出現(xiàn)了信號(hào)差異，我們從而獲得了身體不同部位的清晰圖像。通過位于磁共振成像儀周圍的梯度線圈接收這些弛豫信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)三維成像。盡管由于掃描時(shí)需要產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場以保證圖像質(zhì)量，磁共振成像儀的體積較大，但該技術(shù)不使用像X射線那樣的電離輻射，這意味著三維成像是醫(yī)學(xué)中一種強(qiáng)大的技術(shù)，可以用來發(fā)現(xiàn)癌組織和研究大腦。

看到歌劇歌手喉部的磁共振成像圖像后，凡·安德爾的想法是利用這種技術(shù)首次創(chuàng)造出一對(duì)情侶性行為過程中的動(dòng)態(tài)圖像。這不僅僅是一個(gè)有趣的（或者說有點(diǎn)兒淘氣）的業(yè)余項(xiàng)目，更是試圖首次看到性交過程中內(nèi)部發(fā)生的情況。畢竟，大約500年來，人們一直認(rèn)為陰道就像一條直隧道，直立的陰莖在其中進(jìn)出。也許關(guān)于這種幾何形狀的認(rèn)知，最著名的例子是意大利多才多藝的畫家列奧納多·達(dá)·芬奇創(chuàng)作于約1493年的畫作《交合》。[3]畫中描繪了一名男性的直立陰莖斜著插入女性的陰道?？爝M(jìn)到20世紀(jì)中葉，盡管科學(xué)家做出了各種努力——包括使用人造陰莖，但他們無法改善這種描述。直到凡·安德爾的工作和那天拍攝的“美麗”的磁共振成像圖像出現(xiàn)。

在接受掃描的兩人完成磁共振成像儀中的“表演”之后，包括薩布林斯在內(nèi)的科研團(tuán)隊(duì)撰寫了研究結(jié)果，并將相關(guān)科學(xué)論文投遞給了《自然》期刊。這是世界上最古老、最負(fù)盛名的科學(xué)期刊之一。然而，該論文很快被拒稿，主要的理由是一個(gè)重大缺陷：只有一對(duì)夫婦的數(shù)據(jù)點(diǎn)。凡·安德爾和他的同事們回到了起點(diǎn)，開始招募更多的志愿者，以試圖獲取更一般性的觀點(diǎn)，了解在性行為過程中到底發(fā)生了什么，同時(shí)也提高圖像的質(zhì)量。然而，找到新的參與者是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。在如此狹小的空間里爬進(jìn)磁共振成像儀進(jìn)行性行為，同時(shí)還被一個(gè)巨大的磁場掃描，這對(duì)許多人來說并不具有吸引力。

盡管如此，1996年，該團(tuán)隊(duì)還是說服了6對(duì)伴侶進(jìn)行嘗試。團(tuán)隊(duì)還擁有了一臺(tái)新的設(shè)備——西門子Vision 1.5特斯拉的磁共振成像掃描儀，從而提供更清晰的圖像?？隙]有出什么問題吧？然而，事實(shí)并非如此。這些伴侶的“表演”出現(xiàn)了問題。（薩布林斯將她和她的伴侶的首次成功歸因于他們的良好關(guān)系，而凡·安德爾認(rèn)為這更多地得益于兩人在業(yè)余時(shí)間街頭表演的經(jīng)歷。）事實(shí)證明做起來比看起來更難，表現(xiàn)難以令人滿意的原因通常明確地指向男性而非女性。現(xiàn)為阿姆斯特丹自由大學(xué)（一所荷蘭的公立大學(xué)）員工的薩布林斯解釋道：“大多數(shù)人認(rèn)為這很容易，但他們很快意識(shí)到，這需要有真正的身體意識(shí)和良好的關(guān)系才能做到?！?/p>

兩年后，一種新藥“偉哥”（萬艾可，即枸櫞酸西地那非片）帶來了突破。兩對(duì)夫婦被邀請(qǐng)?jiān)賴L試一次，在25毫克藍(lán)色藥片的幫助下，研究人員終于得到了他們想要的圖像。當(dāng)研究人員分析所有掃描結(jié)果時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了一些與達(dá)·芬奇500多年前描繪的完全不同的東西。陰莖并非筆直的，而是有點(diǎn)兒彎曲，像回旋鏢。陰莖的“根部”或者說前1/3是直的，但隨后向上轉(zhuǎn)了大約120度。這意味著達(dá)·芬奇畫的斜線位置是不正確的。陰莖比此前人們想象的要垂直得多。研究人員還發(fā)現(xiàn)，在性喚起期間，子宮的大小不會(huì)增加，這與當(dāng)時(shí)的普遍看法相反。他們還發(fā)現(xiàn)，女性的陰道性交會(huì)促使膀胱迅速充盈，這是每個(gè)參與者身上都能被觀察到的情況。盡管每名女性參與者在掃描前都會(huì)去廁所，但研究人員還是在女性參與者身上觀察到了這種現(xiàn)象。其原因尚不清楚，可能是一種限制性交后尿路感染的人體策略。

1999年，在首次性行為過程磁共振成像掃描進(jìn)行之后近8年，研究結(jié)果終于發(fā)表在世界上最古老的醫(yī)學(xué)期刊之一——《英國醫(yī)學(xué)雜志》。[4]一年后，這項(xiàng)工作獲得了“搞笑諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”[5]并引起了全世界的關(guān)注，使得這篇文章至今仍是該期刊閱讀次數(shù)最多的文章之一?！斑@可能是我的文章中閱讀數(shù)據(jù)最好的，”薩布林斯說，“而且很可能會(huì)保持下去。”

[1] Sabelis, I. “To Make Love as a Testee.” Annals of Improbable Research 7, no.1(2001): 14–15.

[2] 磁共振成像儀產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度約為1.5特斯拉，約為地球產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度的3萬倍。

[3] 盡管達(dá)·芬奇沒有受過什么正規(guī)教育，但他的筆記本上記滿了他的科學(xué)理論、發(fā)明、繪畫和設(shè)計(jì)。在工程學(xué)方面，他創(chuàng)造了曾經(jīng)被認(rèn)為不切實(shí)際的裝置——從潛水裝備到飛行器；在科學(xué)方面，他尤其以解剖學(xué)著稱，用數(shù)千頁的筆記和精美的解剖圖將藝術(shù)與科學(xué)融為一體。

[4] Schultz, W.W., van Andel, P., Sabelis, I., et al. “Magnetic Resonance Imaging of Male and Female Genitals During Coitus and Female Sexual Arousal.” British Medical Journal 319 (1999):1596–1600.

[5] 搞笑諾貝爾獎(jiǎng)（Ig Nobel Prize）是自1991年以來每年頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)，旨在表彰科學(xué)領(lǐng)域的不尋常進(jìn)展，其既定目標(biāo)是“表彰那些首先讓人發(fā)笑，然后讓人思考的成就”。