其他

看透大腦的起源

撰文/李家維

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看透大腦的起源

撰文/李家維


陝西秦嶺的鎮巴縣山區,有個5億4000萬年前的地層露頭,1999年春,中國科學院的陳均遠和我在此敲化石。前一年,我們在貴州的瓮安找到了已知最早的動物化石,那是近6億年前的動物胚胎,被磷酸鈣精緻保存了細胞結構。鎮巴的露頭也有磷酸鈣沉積,我們來此碰運氣,尋胚胎化石,竟然找著了!興奮之際,在雲南澄江的挖掘隊也傳來捷報:海口鎮耳材村的山坡上,挖出了約300條身長兩到三公分的魚樣化石。匆匆趕回檢視,竟然有頭、眼、腦和脊索,若再配上成對的鰭,就是不折不扣的魚了。我們稱之為海口蟲,是原始的有頭脊索動物,那是5億2000萬年前的地層,難以想像現身了如此複雜的動物,亮點是牠的神經索在頭部膨大成腦,我誇張點想,牠有可能就是我們的祖先啊!


「人類的祖先」是含糊的概念,有多層次的定義,既可是5億多年前的海口蟲,也可是3億多年前的兩生類、2億多年前的哺乳類、5000多萬年前的靈長類、700萬年前的人族、200萬年前的人屬,或是20萬年前的智人。人屬的起源是熱門領域,學者都爭先想找到人屬之初的關鍵化石。2010年,南非的柏格宣稱源泉南猿是人屬之源。去年9月,他再公開了古人類學最豐富的化石新發現,挖出了人屬的新物種納萊蒂人。他的幸運與高調引來強烈反彈,〈原始又現代,「混搭」新人種?〉精采呈現這重要議題的論辯與批判。


腦是靈魂之所繫,也是失智苦難之源,駭人的杭丁頓氏症就是其中之一。〈第36次重複 弔詭的杭丁頓基因〉是前沿報導,這出錯的人腦基因竟可追溯至10億年前黏菌與我們的共同祖先。顯然5億年多前腦子演化之初即徵調了許多異類基因,共襄盛舉。〈誰在操控蟑螂殭屍?〉是異形驚悚篇,泥蜂把毒針精準刺入蟑螂腦,接著拖入泥洞,孵出的泥蜂幼蟲就活食了被麻痺的蟑螂。


解析腦神經網路是當紅顯學,光學遺傳學的先驅戴塞羅斯現身說法〈把大腦變透明〉,他以水膠溶去腦中的脂質,就可透視神經連結。這技術的先行者是新竹清華大學的江安世,他在20年前開創了讓蟑螂腦透明的技術,低調發表後,持續研發,應用在果蠅腦,已建構出10萬神經細胞的半數圖譜,也能控制果蠅的行為與情慾,領先全球。他的學生朱麗安在「我的Lab生活」生動介紹了這傑出的研究團隊,機械工程背景的她看來是歡欣投入。


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