一條魷魚，是怎樣建立實驗室、解救博士生、獲得諾貝爾的

爆炒魷魚花、碳烤魷魚、轟炸大魷魚，烹飪怎樣做都很好吃的魷魚時也許你會注意到，剖開它們?nèi)彳浀纳眢w后能發(fā)現(xiàn)兩條細細的纖維狀物，這就是魷魚的巨大神經(jīng)軸突，神經(jīng)科學史上的大功臣。

在20世紀初期，研究神經(jīng)系統(tǒng)的電生理學家們苦惱于找不到合適的實驗材料來測試神經(jīng)細胞的信息傳遞方式：神經(jīng)系統(tǒng)太復雜，脊髓那樣的神經(jīng)束也難以分離成單根，而神經(jīng)通常都是μm級別的，在當時的技術(shù)條件下根本無法插入電極。而針對動作電位的實驗更是需要放入兩根電極，以便抵消細胞膜上的兩個分子開關(guān)開啟產(chǎn)生的電流影響。研究一度陷入困境。

好在觸手怪魷魚解救了他們。

20世紀30年代英國動物學家John Young發(fā)現(xiàn)了魷魚的巨大神經(jīng)軸突。魷魚是大海中最快的游泳健將之一，貫穿全身的巨大神經(jīng)會觸發(fā)肌肉反應(yīng)，將自身向前推。它們的巨大神經(jīng)軸突直徑有1mm之粗，肉眼可見。雖然聽上去仍然很細，但是和通常的實驗動物神經(jīng)已經(jīng)有了50~1000倍的差距，已經(jīng)足以放入兩根細電極做動作電位實驗了。

魷魚個體(右圖)和魷魚的巨大軸突示意圖(左圖)。原圖來源：mun.ca/biology/

幸福來的太突然，一時間所有的相關(guān)研究者都開始用魷魚做實驗。來自英格蘭的兩位科學家艾倫·勞埃德·霍奇金(A.Hodgkin)和安德魯·赫胥黎(A.Huxley)在此基礎(chǔ)上總結(jié)出了有名的Hodgkin-Huxley模型，并因此獲得了1963年的諾貝爾生理與醫(yī)學獎。

Hodgkin甚至開玩笑表示，他們的諾貝爾獎應(yīng)該頒給魷魚。

英國科學家艾倫·勞埃德·霍奇金(左)和安德魯·赫胥黎(右)，神經(jīng)電生理學的奠基人。圖片來源：維基百科

而在這之中，一種產(chǎn)于智利的美洲大赤魷(Dosidicus gigas)甚至以一己之力催生了一個實驗室的誕生。

美洲大赤魷 圖片來源：wodumedia.com

這種魷魚長達1.5米，重達40~50千克，它的巨大神經(jīng)軸突有一根意面那么粗(我知道意面有很多種啦，這里指的是最常見的那種)，在測量鉀離子信道等方面有遠超其他魷魚的表現(xiàn)。由于無法有效保證運輸時魷魚的鮮度，身靠魷魚產(chǎn)地對實驗室來說是一個巨大的優(yōu)勢，這也讓位于智利的蒙特馬爾實驗室成為了當時世界上一流的電生理學實驗室。

但是僅僅過了十年，可能由于厄爾尼諾與海洋酸化的影響，1970年夏天，漁民就很難捕捉到美洲大赤魷了。這種魷魚神秘消失于智利海域之后，科學家們紛紛離開了智利，實驗室也隨之衰落。

如今早已衰落的Montemar實驗室。2006年，Science上甚至刊登了一封呼吁“請不要賣掉我們的實驗室”的來信，以阻止它被推倒改建成旅游公寓。

在那之后，雖然70年代末膜片鉗技術(shù)的發(fā)明降低了對實驗神經(jīng)粗細的要求，不過美洲大赤魷在測量鉀離子信道等方面仍然有遠超其他魷魚的表現(xiàn)。在2008年美洲大赤魷重新在北加州被發(fā)現(xiàn)后，科學家們又燃起了希望——他們想要復興當年輝煌一時的實驗室。

如果沒有美洲大赤魷的話，神經(jīng)系統(tǒng)的研究會不會變緩呢?反正如果那樣的話，這個領(lǐng)域里的博士生們大概會更加難以畢業(yè)了吧：)