前先年,有位故人之子從外州來密西根大學報考音樂系,我幫忙接待了兩天。閒談間他告訴我,一個人會挑選哪種樂器學習,固然是自己或父母的選擇,但對許多演奏家而言,常常是是樂器選擇了他們。
他說,拉小提琴的人多半個性外向進取,喜歡站在台前出風頭;拉大提琴的人,就比較隨和放鬆,坐在那裡拉琴,一副與世無爭的模樣(我兒子拉大提琴,有幾分真確)。而這位子姪學的是中提琴,據他說,中提琴家更不在乎是否站在舞台前方,接受觀眾的注目及掌聲,而心甘情願躲在舞台中間、陶醉在自己的琴聲裡。我覺得這個說法有幾分道理,也能應用在其他行業的選擇上,包括研究在內。
從事研究工作的人,會從事什麼樣的研究,到頭來與個性也脫不了干係。有的人喜歡動手,自然而然會走上實驗科學的路;至於不愛動手或自承手腳笨拙的研究者,要麼以鑽研理論為主,要麼就只動腦出主意,讓其他人動手。至於生物醫學研究以實驗科學為主,走這一行的人一開始難免都要親自處理動物及操作儀器;成名後,才可能只動腦,不動手。
生物醫學研究因實驗對象不同,又可分成活體與離體兩大派。像生理學與藥理學的實驗,著重點通常是生物的整體反應,因此多使用活體生物為材料。無論是給動物打針、抽血、動手術,甚或將動物犧牲等,都屬於常見的實驗操作;對此心存顧忌者,自然不會走進這一行。不過,還是有許多生物醫學實驗,使用離體的生物組織及細胞,或細菌與病毒一類的微生物,也就無需面對活生生的動物。以植物為研究材料的人,只怕又是另一種類型。
筆者的入門研究是內分泌學,一開始學的研究技術,是在麻醉的大白鼠身上動手術切除各種內分泌腺體,包括卵巢、睪丸、腎上腺、甲狀腺、胰臟等,一路學到最困難的腦下腺切除及腦部刺激破壞。我是喜歡動手的人,也自認手腳靈活,各種手術很快就能上手,且技藝精進。好些年來,我使用的實驗動物模型,是切除卵巢再補充雌性素的雌鼠,所以實驗前兩週將一批雌鼠的卵巢切除,成為例行工作。通常我會一次麻醉兩隻動物,先切除牠們左側的卵巢,將傷口縫合後,把動物翻身,再切除右側的卵巢。最快的紀錄,是五分鐘內完成兩隻動物、四個卵巢的切除以及縫合。
內分泌實驗裡少不了抽取血液樣本,以測定其中的荷爾蒙量。在人身上抽血,難度不高,但在大白鼠身上抽血,就不是那麼容易,因為老鼠的靜脈太細,抽不出多少血來;如果還想在清醒的老鼠身上抽血,又不造成壓力反應,更是難上加難。我後來學會的技術,是將一根矽膠管從老鼠的右頸靜脈插入,通到右心房固定,膠管的另一端則從皮下拉到頸背部伸出。實驗進行前,先將一根延長膠管與老鼠頸背的心房插管利用一段不銹鋼管接上,伸出鼠籠外。這麼一來,我就可以在不驚擾動物的情況下,利用延長管進行注射藥物與抽血的工作。埋植心房插管這項手術的難度,可是比切除卵巢高好幾倍,我教過的學生裡頭,不是每個人都做得好的。
內分泌學的實驗固然適合我愛動手的天性,但整個實驗的過程相當漫長,從實驗動物的前處理到實驗結束,常要花上好幾個星期;同時,採得的血樣還要累積到一定數量,才好一起測定,那可能又要再等上一兩個星期或更久。因此,耐性不夠的人,可能就不喜歡這類實驗,而轉向其他領域。
我在博士後及在職進修階段,又分別學習了電生理及神經化學的研究法,與內分泌研究都有相當大差異。前者用上許多電子儀器,屬於物理學在生物學的應用;後者用上了化學分析儀器,則屬於化學的應用。對傳統生物出身的人,物理及化學都是讓人敬而遠之的科目,只不過現代生物學研究,卻無法規避這兩門基本的自然科學。所幸新一代的儀器對使用者相當友善,常常不需要完全了解背後的原理,也可以操作,而取得數據。
電生理實驗的長處,是可以記錄到神經細胞的即時活性及反應,給研究者帶來當下的滿足;不像內分泌研究,實驗做完了還要等上許久才知道結果。至於神經化學實驗則介於兩者之間:實驗的進行及取樣,類似內分泌實驗,而結果的取得,就如同電生理,可直接從儀器讀取。
雖說不同人的個性,可能會讓他們傾向於從事某種類型的實驗,但研究的目的在於解決問題,為了達到目的,該使用什麼方法,就不一定由得了人作主。如今,用上不只一種實驗方法才完成的研究報告,比比皆是;所謂「君子不器」,做研究的人自然也不應該自我設限。
原載 2005/11/1 中副「生理人生」專欄