{"content":"# AI聊诺贝尔生理与医学奖 | 第79届（1979年）\n\n**获奖者**：阿兰·麦科马克（Allan M. Cormack，1924—1998，生于南非 · 美国塔夫茨大学〔获奖时单位〕· 获奖时55岁）；戈弗雷·纽博尔德·豪斯菲尔德（Godfrey N. Hounsfield，1919—2004，英国 · EMI中央研究实验室〔获奖时单位〕· 获奖时60岁）。获奖理由：「因计算机辅助断层扫描（CT）的开发」。两人各得该届奖金的二分之一；当届奖金共80万瑞典克朗；奖项于1979年10月11日公布。\n\n1979年10月11日，斯德哥尔摩。卡罗林斯卡学院的公告很简短，却给整个医学换了一只眼睛——它把「计算机辅助断层扫描」（今人熟知的CT）写进了诺贝尔奖名册。到了同年12月的颁奖典礼上，人们会先注意到一件反常的事：这两位改变了医学的人，都不是医生。\n\n颁奖致辞里，格雷茨教授说得直白：「本年度的两位生理学或医学奖得主，没有一位是医学博士。然而，他们给医学带来了一场革命。」在诺贝尔晚宴上，代表两人致辞的麦科马克自己也笑了：「说句不算太夸张的话——豪斯菲尔德和我懂的医学与生理学，一张小处方笺就写得下！」他还说，他希望这项奖能让人记得：在专业分工日益细密的今日，人类经验里仍有一种「统一性（unity）」——一个工程师和一个物理学家，各自以各自的方式，为医学添了「小小的一份」。\n\n这场革命的对象，是一团持续了七十多年的「雾」。1895年，伦琴拍下人类第一张X光照片——他妻子的手：指骨与婚戒清清楚楚，肌肉、血管与神经却全部隐没。此后几十年，医生看头颅X光片时，颅骨轮廓分明，大脑却永远是灰蒙蒙、无从分辨的一团；想看清脑内病变，只能借助气脑造影之类痛苦而冒险的检查。直到CT出现，雾散了——脑的灰质、白质、充满液体的空腔，第一次在活人身上被清晰地「切开」看见。而更早「看见」这一幕的，竟是一首诗：1974年文学奖得主哈里·马丁松的长诗《阿尼亚拉》里，飞船的电脑守护者凭「米玛的公式循环」望见层层断面，「看透一切，如观玻璃」。格雷茨借它开场，说CT「把医学带进了太空时代」。诗写于1956年——比豪斯菲尔德的灵感早十一年，比麦科马克的论文早七年。技术有时只是迟到的注脚：诗先看见了，机器后看见。\n\n**获奖成果**\n\n**一、麦科马克：从无数个「影子」里反推实体的数学**\n\n阿兰·麦科马克1924年生于约翰内斯堡，父母是一战前夕从苏格兰北部移居南非的移民；父亲是邮政系统的工程师，在他十二岁那年去世，全家随后迁居开普敦。少年麦科马克迷上天文学，读爱丁顿与金斯的通俗著作读出了一个结论：要走天文学的路，先得把数学与物理学好。开普敦大学头两年他读电机工程，随后转向物理；毕业后到剑桥大学卡文迪什实验室，在奥托·弗里施（后来与迈特纳一起解释核裂变的物理学家）门下研究氦-6。1950年，为了结婚与一份教职，他回到开普敦大学任讲师——用他自传里的话说：「带着一位新娘回来，却没有回旋加速器。」\n\n1956年，他「偶然」被一个问题吸引：开普敦的格鲁特·舒尔医院请他帮忙计算癌症放疗的剂量分布，他发现当时基于常规X光片的方法极其粗糙。「偶然」二字出自他自传；而这个问题将陪他走过此后二十年。他意识到，问题的本质是数学的：如果知道一束束X光穿过人体后各方向上的吸收总量（数学上叫「线积分」），能否反推出切片内部每一点的衰减系数？他找到了方法，并用伽马射线做模型实验，证明理论与实验吻合。此后他借学术休假访学哈佛回旋加速器，并在1950年代后期受聘于塔夫茨大学，长期任教于美国（1968—1976年任物理系主任）。1963年与1964年，他把断层重建的结果写成两篇论文（I、II），发表在美国《应用物理学杂志》上。\n\n论文几乎没激起波澜。麦科马克后来写道：由于「几乎没有回应」，他就照常回去继续自己的教学与研究，只在得空时断续推进。多年以后，学界才替这段沉默补上注脚：他那些「人类最早的计算机断层重建」，是用一台简易桌面计算器算出来的——颁奖致辞特意点出这件事——而那个时代的计算机算力，还远远跑不动这样的计算，这被认为是他的方法未能更早走向临床的原因之一。另有一位更早的「祖先」同样无人知晓：奥地利数学家约翰·拉东1917年研究过同一类积分几何问题（今称「拉东变换」），麦科马克与豪斯菲尔德则在不知道彼此、也不知道拉东的情况下，各自独立地重新发现了它。数学从不着急：它等了几十年，等到机器跑得动的那一天。\n\n**二、豪斯菲尔德：在音乐公司的实验室里，造一台「看见内部」的机器**\n\n戈弗雷·豪斯菲尔德1919年生于诺丁汉郡乡间。父亲在一战后买下一座小农场，五个孩子里他最小，无人管束的童年成了他的实验室：他拆装脱粒机与发电机，从干草堆顶上试飞自制滑翔机，还用装满水的柏油桶和乙炔做「喷水推进」试验——「如今也许是记忆在耍花招，但我确信有一次我真的把它送上了约一千英尺高！」在纽瓦克的马格努斯文法学校，他只对物理和数学「回报以适度的热情」。二战爆发，他志愿加入皇家空军，本想学无线电，结果被留下当了雷达机械教官；战后靠一位空军少将的赏识拿到资助，进入伦敦法拉第豪斯电气工程学院。\n\n1951年，他加入EMI——对，就是后来签下披头士的那家公司——先做雷达与制导武器，继而迷上刚起步的计算机。约1958年起，他带队造出英国第一台全晶体管计算机EMIDEC 1100：当时的晶体管比电子管慢，他用磁芯驱动晶体管绕开了瓶颈，让晶体管计算机比人们预料的更早上路，前后售出24套。\n\n1962年，EMI卖掉计算机部门，把他调进中央研究实验室。他奉命设计一种百万字级薄膜存储器，后因看不到商业前景而终止；公司索性放手让他自己找方向。1967年的一个周末，他在乡间散步时想到「把雷达反过来」：雷达从中心向外扫描、辨认周边的图案，那么反过来——从许多角度向一个对象发射射线、在外部接收，能不能反推出盒子内部藏着什么？「如果我能从各个角度穿过一个盒子取得大量读数，」他后来说，「如果我能用这些来自随机方向的读数，把盒子里真正的东西三维重建出来，那该多好。」他把三维对象看成一层层切片，开始推导重建的数学。1968年，他提交题为《一种改进的X射线摄影术》的专利申请（1972年获授权）；他当时并不知道麦科马克与拉东的工作。三条独立的道路，通向了同一个问题。\n\n第一台实验装置极其简陋：用放射性同位素镅发出的伽马射线，借一台车床改装成旋转与平移机构，扫描的对象是装满水和金属、塑料块的水瓶与有机玻璃罐。一次扫描要九天，产生两万八千个测量值，再花两个半小时用高速计算机算出图像。图像说服了EMI与英国卫生部各出6000英镑，为他添置X射线管与发生器，扫描时间随即从九天缩短到九小时。为了验证成像，他坐地铁穿过伦敦，把屠宰场刚取出的牛脑、猪脑一袋袋拎回实验室——他拿到了第一批能清晰区分灰质与白质的大脑图像。\n\n接下来，这项发明需要一位医生「接生」。卫生部的放射学顾问列侬四处寻找合作者，却撞上一堵怀疑之墙——第一位放射科医生的回话是：「我为什么要去见这么个怪人？」列侬没有放弃，终于说动了伦敦温布尔登阿特金森·莫利医院的放射科顾问杰米·安布罗斯。两人的第一次会面并不顺利：安布罗斯觉得豪斯菲尔德寡言、戒备，对自己展示的各类最新神经影像一律回一句「我能做得更好」。惜别之时，安布罗斯递给他一个罐子——里面是一颗长了肿瘤的大脑——让他拿出点真凭实据。豪斯菲尔德再回来时，带来了一张照片：肿瘤清晰可见，连瘤内的出血区都在。安布罗斯当场愣住。\n\n原型机随即安装进阿特金森·莫利医院。1971年10月1日，第一位患者接受检查：一位四十出头的女士，疑似脑瘤。豪斯菲尔德多年后回忆那一刻：「额叶正中央，出现了一个漂亮的圆形囊肿图像——医院里知情的人全兴奋了。」此后数周，他们又检查了约十位患者，逐一诊断并定位脑部病变，为手术提供了依据。1972年4月20日，安布罗斯在英国放射学研究院（世界上最古老的放射学会）年会上展示这些图像，全场震惊；同年10月，他在芝加哥北美放射学会的2000名医生面前展示，得到全场起立鼓掌。从「怪人」到起立鼓掌，中间只隔着一张大脑切片的照片。\n\n值得一提的是，这场革命的「启动资金」有一种奇特的来路：正是披头士的唱片卖到飞起、让EMI的利润在五年间几近翻倍，公司才有了重金投资大胆研究的余裕。一位科学史家的评语被诺奖官网原文引用：「很难想象没有EMI这样的公司，这台仪器能投产。披头士的成功、英国的研究资助体系，加上一位工程师的天才，共同打破了资金壁垒，改变了现代医学的面貌。」\n\n此后，从只照头颅的第一代，到能扫描全身的第四代断层扫描机，豪斯菲尔德一直参与其中，直到1976年转向实验室里的新课题——包括核磁共振（日后MRI的源头）等诊断影像方向。他终身未婚，晚年爱在山间散步、弹琴；后获封爵士（Sir Godfrey）。2004年8月12日，他在泰晤士河畔金斯顿去世。\n\n**三、两条独立的河流，汇进同一片海**\n\n1979年的评奖把奖金一分为二。卡罗林斯卡学院在新闻稿里也点明了两人的独立性：麦科马克「在理论上第一个分析了在生物系统中正确重建断层图像的条件」；豪斯菲尔德则在不知道麦科马克工作的情况下发展出自己的重建方法，并造出第一台临床可用的断层扫描机，随后又参与了历次换代。颁奖致辞的结语把话说到了尽头：「很少有获奖者在领奖之时，能像你们这样满足诺贝尔遗嘱中『为人类带来最大利益』的条款。」一个物理学家，一个工程师，两条从不相交的河流，在1979年汇进了同一片海。\n\n**缺角之见**\n\n其一，盲人摸象，与它的数学解。佛经里有一则著名的譬喻：一群盲人各摸大象的一处——摸到腿的说像柱子，摸到耳的说像蒲扇，摸到腹的说像大鼓——各执一端，争论不休。计算机断层扫描，恰是这则譬喻的数学解：每一束X光穿过身体，只带回「一位盲人的报告」（一个线积分）；单独一句报告什么也说明不了，而成千上万句来自不同角度的「报告」叠在一起，计算机会解出唯一的真形。用数学的话说：每一张投影都缺着所有别的角度——每个视角都是「缺角」的；但正因众缺角相容于同一个实体，全形才可被反推出来。佛陀讲这则譬喻，是为了破「执一隅为全象」；CT则在机器里证明：不执任何一隅，众隅自会合围成象。缺角不是缺陷，是方法的一部分。\n\n其二，割圆术的回声。公元三世纪，中国数学家刘徽为计算圆周率发明「割圆术」：在圆内不断倍增正多边形的边数，以直逼近曲，并留下一句漂亮的注文——「割之弥细，所失弥少。割之又割，以至于不可割，则与圆合体而无所失矣。」分割越细，误差越小；细到不能再细，多边形就与圆合为一体。一千七百年后，麦科马克与豪斯菲尔德所做的，正是它的高维版本：用无数条弦上的「总和」，逼近层层切片里的「分布」。刘徽用的是笔与算筹，麦科马克用的是桌面计算器，豪斯菲尔德用的是磁芯存储器——工具的世代在变，方法的精神没变：把看不见的整体，交给足够多、足够细的局部去合围。\n\n其三，横看成岭侧成峰。苏轼在庐山西林寺的墙上题道：「横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。」这首宋诗几乎是一篇CT的方法论：每一张X光片都是一次「横看」或「侧看」，都只是「各不同」的一面；而人要看自己的大脑——真正的「身在此山中」——又谈何容易。CT的妙处在于，它不追求任何一个视角的完美，而是把「各不同」全部交给计算去调和。更有意思的是那句「只缘身在此山中」：医学界自己身在「山中」几十年，日日与X光片相处，却等来了两位「山外」的旅人指出一条新路——一位物理学家，一位工程师。麦科马克在晚宴上说，他希望诺贝尔奖让人记得「人类经验里有一种统一性」：世界不是按院系划分的；庐山的真面目，从来自院墙之外才能看得最清。\n\n**现实应用**\n\n**一、急诊室里的几分钟。** 今天，CT已是现代医院的标配。最有画面感的场景在急诊室：一位老人突然口齿不清、半身无力，医生最紧要的判断是——脑出血，还是脑缺血？两者的急救方案截然不同，而头颅CT只要几分钟就能让「出血」现形，为溶栓或手术抢出黄金时间。头部外伤排查颅内出血、胸腹部外伤排查内脏损伤，CT也都是第一道「透视眼」。再往后，低剂量螺旋CT让肺癌高危人群得以定期筛查，「早发现、早切除」成了常规路径。从急诊到体检，「照个CT」已经成了普通人的日常词汇；而如何把剂量做得更低、图像做得更清，也成了医学物理长久的重要课题。\n\n**二、从「看见」到「算着治」。** CT的野心从不限于诊断。诺贝尔新闻稿当年就特意点出一个「非常重要、且迅速成长」的应用领域：肿瘤放疗的规划——过去放疗最薄弱的一环，是无法精确确定体内深处肿瘤的位置、大小与形状；有了CT，医生可以按与肿瘤同层的「标尺图像」勾画靶区、选择射束角度，甚至在治疗中观察肿瘤缩小、随时调整计划。同一逻辑继续生长：手术导航、介入治疗、三维重建与3D打印定制植入体、影像组学与人工智能读片……都建立在「把身体变成可计算的切片」这一件事上。卡罗林斯卡学院把这条路的远方称作「人的内部空间（inner space）的航行」——从伦琴那张手部照片算起，不过八十四年；从麦科马克的桌面计算器算起，不过十六年。雾散之后，人类学会了一件新事：向内看，也可以看得清清楚楚。\n\n**出处**：诺贝尔奖官网（nobelprize.org）1979年生理学或医学奖专页——新闻稿（1979年10月11日；「计算机辅助断层扫描」与重建原理；常规X光与常规断层的局限；麦科马克1963、1964年论文、线积分与伽马射线实验、「当时计算机算力不足」；豪斯菲尔德1968年专利申请（1972年授权）、1971年初步通报、1972年安布罗斯临床报告、1973年12月《英国放射学杂志》系统详述；「第四代」与豪斯菲尔德的持续参与）；颁奖致辞（格雷茨教授：马丁松《阿尼亚拉》与「米玛」，伦琴妻子的手，「影子戏」比喻，「第一张计算机断层图由桌面计算器完成」，中枢神经系统疾病「每三人中有一人」，结语「最符合诺贝尔遗嘱」）；获奖者自传（豪斯菲尔德：诺丁汉郡农场童年、滑翔机与柏油桶、马格努斯文法学校、皇家空军雷达教官、法拉第豪斯学院、EMIDEC 1100、薄膜存储器与自由选题、1967年的想法、牛脑乘地铁；麦科马克：约翰内斯堡出生、开普敦求学、剑桥卡文迪什与弗里施、1950年回开普敦、1956年「偶然」、哈佛回旋加速器访学与受聘塔夫茨、1968—1976年任系主任、1963—1964年论文「几乎没有回应」）；诺贝尔晚宴致辞（麦科马克1979年12月10日：处方笺自嘲、「工程师和物理学家」、「人类经验的统一性」）；专题《With a little help from my friends》（作者 Joachim Pietzsch：披头士与EMI利润、「反向雷达」原话、镅与车床改装、九天/28000个测量值/2.5小时、各6000英镑与九小时、列侬寻访与「怪人」、安布罗斯的罐子、1971年10月1日首例（四十出头女性、额叶圆形囊肿）、约十位患者、1972年4月20日年会、芝加哥二千人起立鼓掌、最早五台扫描仪去向、科学史家评语）；速读页《Clearing the fog》（Joachim Pietzsch）；获奖者事实页（生卒、获奖时单位、份额1/2）；Nobel Prize API v2（公布日期1979-10-11；奖金800,000瑞典克朗，通胀调整约3,799,203瑞典克朗）。补充与交叉参考（科学史通识）：约翰·拉东1917年积分几何工作（专题文点名「奥地利数学家约翰·拉东」）；两篇论文刊于 Journal of Applied Physics（1963年I、1964年II；ADS 书目记录 1964JAP....35.2908C）；刘徽《九章算术注》割圆术（公元三世纪）与苏轼《题西林壁》；豪斯菲尔德后获封爵士（通用传记资料）、2004年8月12日逝世；麦科马克1998年5月7日逝世（事实页）。检索与核对时间：2026-10-15（逐页抓取 NobelPrize.org 官方页面与 API 后撰写）。","contentType":"text/markdown","attachments":[],"quotePin":""}