解码生物电 :下一场生命科学革命

在人体隐秘的微观世界，跳动着一种比基因更 古老的生命密码——生物电。每一个细胞乃至骨骼 、皮肤、神经、肌肉都有电压，就像一个小电池。 现代科学逐步揭开了生物电的神秘面纱，人类终于 触碰到生命力的源代码。 科学作家萨莉·埃迪在这本书中讲述了青蛙、 老鼠、兔子、罪犯尸体等20多项颠覆性实验，10大 前沿领域的突破，以及伏特等众多科学家精彩的研 究探索故事，全面展现了生物电动跌宕起伏的200年 科学探索史——从维多利亚时代“电疗治百病的狂 想”，到通过鱿鱼轴突找到破解神经信号的突破口 ，再到心脏起搏器、深部脑刺激和脊髓再生，生物 电不断为神经学、生物学、医学领域带来重大突破 。在人机融合的赛博格未来，生物电又逐步赋能再 生医学、脑机接口、异种机器人、可穿戴电子药物 等，不仅成为治疗疾病的密钥，更是重塑生命的革 命性力量。 这本书不仅是一部生物电的史诗，更是一幅关 于未来科学的狂想蓝图。下一场改变人类命运的科 学革命，或许就藏在我们的生物电中。

在阅读了约翰·沃尔什新发表的关于电鱼解剖的爆 炸性论文后，贝卡利亚谨慎地探讨了动物体内可能存在 自然电的想法。于是巴斯和维拉蒂开始鼓励他们的徒弟 用莱顿瓶电击动物，并让他们使用巴斯的实验室，以便 对青蛙的心脏、肠道和神经进行电学测试。 伽伐尼对这个想法痴迷不已：“电”，这种闪电中 存在的物质，可能就是上帝赋予人类和所有其他生物以 呼吸的机制。而一想到自己可能是首个发现上帝恩惠之 人，他就难以按捺激动之情。 因此，在1780年，他创建了一个研究项目，旨在研 究电在肌肉运动中的作用，然后开始着手建立一个家庭 实验室，这样他就可以将更多的时间花在这些实验上。 实验室里有一台静电起电机、一个莱顿瓶，以及其他基 于这一电学设备最新发明出来的改进型。 从那时起，他开始在青蛙身上做实验。为什么是青 蛙呢？它们的神经很容易定位，肌肉收缩也很容易观察 到，而且在青蛙被剥制成伽伐尼称之为“预备标本”的 恐怖构造后，它们仍可以持续44个小时对电给出反应。 伽伐尼的所有已出版论文中都有这类两栖动物实验的图 解。在其中一幅图中，一只青蛙的头部和腹部几乎完全 消失，只剩下两条腿神经上露出的细丝，这些神经仍然 将其腿部连接到脊柱。在另一幅图中，青蛙从上肢以下 被切成两半，然后被剥皮并取出内脏。只剩下腿，靠一 小块脊骨连在一起。在另一张照片中，伽伐尼和他的科 研伙伴乔瓦尼·阿尔迪尼（他的外甥）和露西娅（他的 妻子）站在他的地下室实验室里，周围是几十具被剥皮 的青蛙尸体。 这种剥制青蛙的特殊方法是源自当时最重要的博物 学家之一、伽伐尼家的常客拉扎罗·斯帕兰扎尼的启发 ，伽伐尼一直恪守这种方法不曾偏离。斯帕兰扎尼引入 的规范使得区分因果关系变得极为容易。除神经外，其 他一切血肉都被剥离，因此当你把电注入肌肉或神经时 ，随后发生的反应就显而易见了。 伽伐尼以一系列实验开始了他的研究，这些实验旨 在帮助他理解为什么来自人造电源的电流会引起肌肉收 缩。对肌肉施加电击显然会导致肌肉抽搐，但抽搐的机 制是什么呢？起初，他只是简单地重复之前的实验，将 电触点接触青蛙身体的各个部位。为了将起电机产生的 电输送到他想要的特定部位，他使用导线和另一种 被称为电弧的金属物体，这些金属物体与外部电源相连 ，

引言 第1部分 生物电领域的开端 第1章 人造电与生物电：伏特和伽伐尼的“夺电之争” 新希望 意图窥探上帝秘密之人 野心勃勃的电学家 伏特大变脸 余波 第2章 夺人眼球的伪科学 阿尔迪尼的招数 伊莱沙和庸医 电疗的堕落 青蛙电池 第2部 分生物电和电子组 第3章 电子组和生物电密码：我们身体的电子语言 神经传导入门 “离子侠” 离子俱乐部 40万亿节电池 电子界 生物电密码 第3部分 大脑和身体中的生物电 第4章 给心脏通电：如何在电信号中发现有用的模式 泄密的心 一个电控泵 心脏起搏器的掌控力 贯穿心脏的“闪电” 第5章 人工记忆和感官植入物：探寻神经密码 从心跳到神经密码 汉斯·贝格尔对大脑密码的探索 我们如何确信大脑就是一台电脑 大脑的起搏器 读取神经密码 重新编程大脑 记忆制造者 脑芯片的未来 第6章 治愈的火花：脊髓再生的奥秘 莱昂内尔·贾菲的实验室 神经技术的突破性进展 “ 叛教者” 路的尽头 人体内充满了电池 操纵电场 电疗愈 第4部分 生物电与生死 第7章 生之初：创造新生与再生的电 薛定谔式的手指头 生命的火花 电学的发展 供“一人”使用的组装说明