高尔基|他可能是史上最尴尬诺奖得主：和死对头同台领奖，研究成果还被对方当场批评
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每一年的诺奖季 ， 有人和合作者、学生、伴侣一同喜提诺奖 ， 皆大欢喜；也有人和竞争对手同台领奖 ， 不知他们当时是什么心情 。 一百多年前的一次演讲就因此留下了名场面——一位获奖者现场激烈批评另一位获奖者的工作 ， 因为对方用他发明的技术推翻了他相信的理论 。
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哈卡尔（左）与高尔基（右） 。 图片来源：Nobel prize.org
这个故事要从一位立志成为画家的科学家说起 。
1852 年 ， 圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔（Santiago Ramon y Cajal）出生在西班牙北部的纳瓦拉省 。 因为性格顽劣 ， 他从小就被踢皮球一样从一间学校转到另一间学校 ， 11 岁的时候甚至用自制大炮轰掉了邻居院子的大门 。 为了让孩子学会守规矩 ， 父亲一度想让他去做学徒 ， 将来当个鞋匠或者理发师 。
但卡哈尔对绘画有着极大的热情和天赋 。 他的父亲是外科医生和解剖学教师 ， 曾带着十几岁的他去墓地 ， 搜寻人的尸骨进行研究 。 于是卡哈尔对绘画的热情转向了解剖学 ， 随后进入父亲任教的萨拉格萨大学（University of Zaragoza）学习医学 。 到 31 岁那年 ， 他当上了西班牙瓦伦西亚大学（University of Valencia）的解剖学教授 。
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约 1884-1887 年间 ， 卡哈尔在实验室里 。 图片来源：Wikimedia Commons
在 19 世纪下半叶 ， 细胞学说已经经过了约三十年的发展 ， 人体中的许多细胞都得到了描述 ， 但神经细胞仍然是个谜 。 这些细胞具备高度不规则的外形 ， 朝外伸出一束束纤细的分支 ， 谁也不知道这些分支延伸到什么地方、发挥了什么作用 。 不过 ， 打破这个困境的技术已经诞生了十多年 ， 它在等待卡哈尔发现它 。
这次相遇发生在 1887 年 。 卡哈尔到马德里拜访精神科医生路易斯·斯马罗·拉卡布拉（Luis Simarro Lacabra） 。 拉卡布拉从法国学习归来 ， 他对卡哈尔展示了自己学到的一种组织染色技术 。 卡哈尔被眼前的景象深深震撼：经过处理的神经组织标本放在显微镜下 ， 一片浅黄色的背景当中 ， 被染成黑色的神经元如同舒展枝叶的树木 。
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使用高尔基染色法染色的锥体神经元 。 图片来源：Wikimedia Commons
这就是高尔基染色法 。
在厨房里切脑子的人
高尔基染色法得名于意大利科学家卡米洛·高尔基（Camillo Golgi） 。 高尔基发现了许多解剖结构 ， 包括被写进中学生物课本的高尔基体 ， 细胞内部的“中转站” 。 但影响最为深远、并使他获得诺贝尔奖的成就 ， 还是他在自家厨房里发明的“黑色反应”（black reaction） 。
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高尔基体 3D 示意图 。 图片来源：Wikimedia Commons
在此之前 ， 学界研究细胞主要依靠两种方法 。 一种方法是将组织切片后使用苏木精（hematoxylin）或胭脂红染色 ， 这种方法用于研究其他组织是够用了 ， 但是对于神经细胞 ， 它只能让细胞核周围的一圈着色 ， 最多能够展示一些树突的基部 。 另一种方法是使用铬酸（chromic acid）或重铬酸钾（potassium dichromate）溶液浸泡 ， 使神经组织固定、硬化 ， 然后在显微镜下用针将神经元分离出来 。 这种方法也只适用于一些较大的神经细胞 ， 那些纤细的轴突末梢都不可避免地在处理过程中被破坏了 。
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第一张神经细胞图片 ， 发表于 1865 年 ， 发表时作者奥托·弗里德里希·代特（Otto Friedrich Deiters）已经逝世 。 图片来源：Deiters, 1865
1873 年 ， 高尔基染色法的诞生改变了这种局面 。 这种染色方法的步骤如下：
1. 将新鲜的神经组织用福尔马林固化 ， 然后浸泡在 2.5% 的重铬酸钾水溶液中 1 至 45 天（有时需要更久）；
2. 在 0.5% 至 1％ 的硝酸银溶液中浸泡一定时间；
3. 将组织脱水并切割 ， 不包埋；
4. 用振动切片机切成 60 微米厚的切片 ， 放进蒸馏水中；
5. 将切片放置于正电荷防脱载玻片（superfrost plus sludes） ， 风干 10 分钟;
6. 用 95％ 酒精、100％ 酒精脱水 ， 用二甲苯清理 ， 盖上盖玻片 。
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