听力学泰斗詹姆斯·赫兹佩斯逝世,享年79岁:他揭开了人类听觉的终极密码

   日期:2026-01-03     来源:本站    作者:admin    浏览:87    
核心提示:    【编者按】在声音的宇宙里,他是那个解码生命交响的巨人。8月16日,听觉科学界的泰斗詹姆斯·哈德斯佩斯博士悄然离世,

  

  【编者按】在声音的宇宙里,他是那个解码生命交响的巨人。8月16日,听觉科学界的泰斗詹姆斯·哈德斯佩斯博士悄然离世,留下一个关于耳朵如何听见世界的终极答案。他用半个世纪揭开了人类感知声波的奥秘——从微米级毛细胞的机械振动,到神经电流的瞬间迸发。这位让聋哑世界重获声音希望的科学家,甚至没等到他三度被提名的诺贝尔奖。但他打开的"声学陷阱门",早已让亿万听障者看见曙光。今天,让我们用这篇爆文,致敬这位用一生倾听万物震颤的伟人。

  纽约洛克菲勒大学神经科学家A·詹姆斯·哈德斯佩斯博士于8月16日在曼哈顿家中逝世,享年79岁。他是揭示声波在内耳如何转化为电信号的关键人物——正是这些信号让大脑能感知到耳语、交响乐或雷鸣。

  其妻子安·莫琳·帕卡德博士称,死因为胶质母细胞瘤(一种脑癌)。

  科学家早已明了声波如何进入耳道并引起鼓膜振动,也清楚振动如何通过中耳三块小骨传至内耳耳蜗——这个仅有鹰嘴豆大小、充满液体、形似蜗壳的微小器官。

  人们也早就知道耳蜗中的微观受体细胞在听觉过程中起作用。但直到哈德斯佩斯博士在1970年代开始研究时,仍不清楚这些被称为"毛细胞"(因顶端有成簇的柱状毛发样 stereocilia 结构而得名)的细胞,如何将声波的机械振动转化为神经冲动,让大脑能识别出婴儿啼哭或犬吠。

  2018年卡夫利神经科学奖评委会在颁奖词中写道:哈德斯佩斯博士为这项认知"提供了主要框架"。他与另两位科学家(罗伯特·费蒂普莱斯和克里斯汀·佩蒂特)因听觉过程的开创性工作共同获奖。

  每个耳蜗包含约1.6万个毛细胞。每个细胞顶端聚集着20至300根 stereocilia 纤毛,从最短到最高呈阶梯状或管风琴状排列。毛细胞沿耳蜗分布,每个细胞只响应特定窄频段,共同解码声音中的全频谱音调。

  当声波进入耳蜗,stereocilia 纤毛开始相互滑动。哈德斯佩斯博士提出理论:这种向最高纤毛方向的运动会在弹性系链上产生张力,拉开 stereocilia 顶端的微小孔道——本质上是"陷阱门"。

  另一位科学家詹姆斯·皮克尔斯发现每根纤毛都通过弹性蛋白丝与相邻纤毛相连(类似微观橡皮筋或弹簧),证实了他的猜想。

  哈德斯佩斯博士揭示:当"陷阱门"打开时,带正电的钾钙离子涌入细胞,产生由听神经传递至大脑的电信号。

  他发现"陷阱门"开闭发生在微秒级,速度比其他感官快1000倍。stereocilia 仅需移动一个水分子宽度的距离就能产生大脑可检测的信号。

  他证明听觉不仅依赖速度,还内置放大系统——能将声音信号增强约1000倍并锐化频率调谐,让人更易区分语音和理解言语 nuance。

  "他是真正破解毛细胞工作机制的人,"哈佛大学神经科学家、其前研究生大卫·科里在访谈中表示。

  阿尔伯特·詹姆斯·哈德斯佩斯1945年11月9日生于休斯顿。父亲查尔默斯是律师,母亲德玛里斯(德兰格)操持家务。

  自幼被同事称为"吉姆"的他痴迷自然界的秩序感。他与兄弟汤姆在家饲养过200只动物,包括箱龟、蟾蜍、浣熊、负鼠和犰狳。

  他就读哈佛大学,1967年获生物力学学士,1969年获神经科学硕士,1973年获神经科学博士,1974年获医学博士。1995年加入洛克菲勒大学,曾任美国国家科学院院士。

  他表示,50年听觉研究生涯始于偶然。他原本更感兴趣脑研究,但研究生期间一位教授让他提交关于听觉与平衡的论文。"我震惊于人们对听觉知之甚少,而这分明如此重要,"他在2020年卡夫利奖讲座中说。

  诺贝尔奖得主、其哈佛导师托斯滕·维塞尔形容他不耐寒暄却才华横溢、灵感喷涌。他在访谈中透露曾三度提名哈德斯佩斯参评诺贝尔奖(包括今年),"我多希望他生前能获奖"。

  1970年代中期,在加州理工学院工作的哈德斯佩斯与实验室开始探究毛细胞顶束运动是否产生电信号。研究人耳蜗的挑战在于其微小脆弱且难以触及,因此他改用解剖的牛蛙内耳。在显微镜下,他用细玻璃棒轻推毛细胞束顶端。

  职业生涯后期,他与同事找到了让沙鼠耳蜗薄片在体外存活的方法,这与逆转听力损失的研究相关。

  人类毛细胞一旦死亡(因长期暴露于噪音、衰老、特定疾病或药物所致)便无法再生。世卫组织估计全球约15亿人存在不同程度听力损失。

  哈德斯佩斯与众多科学家探索了毛细胞再生可能——许多非哺乳动物(如鱼类和鸟类)具此能力。一种方法是使用类药物化合物释放遗传刹车(该刹车在发育过程中阻止细胞增殖)。

  除妻子外,他身后留下女儿安·哈德斯佩斯、儿子詹姆斯·哈德斯佩斯、一个孙子和兄弟汤姆。

  就在他去世前,洛克菲勒大学获得了关于小鼠与兔子毛细胞再生的重要技术选项。该技术由哈德斯佩斯实验室开发,并经其博士后研究员克塞尼娅·格涅杰娃(现南加州大学教授)改进。

  "若一切顺利,"格涅杰娃在邮件中写道,"这些化合物很快将进入人体临床试验。痛心的是吉姆无法亲眼见证我们的研究成果走向何方。"

  本文原载于《纽约时报》

 
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