世間學問的演變,經常會歷經「見山是山、見水是水」然後「見山不是山、見水不是水」,最後再回到「見山是山、見水是水」的過程;神經內分泌學的一頁發展史,就是最好的寫照。
由腦和脊髓所組成的神經系統,從古早就為世人所知,但其構造與功能也困擾世人達數千年之久。造成這種現象的理由很簡單:我們打開腦殼,只看到一團質地像豆腐(或果凍)、形狀似花椰菜的大腦;翻開大腦腹面,還看得到許多線狀突起;再把腦切開來,裡頭有一些顏色、質地及形狀不同的區域,也有幾個空腔。除此之外,就看不出太多名堂了。
事實上早在十七世紀,腦部的大體解剖構造就給英國醫生威利斯(Thomas Willis, 1621-1673)等人研究得差不多了;只不過更細微的神經組織結構,還要等到十九世紀後葉,義大利醫生高爾基(Camillo Golgi, 1843-1926)發明了特殊染色法,西班牙醫生拉蒙卡厚爾(Santiago Ramon y Cajal, 1852-1934)將高爾基染色法的發揚光大,以及二十世紀中,電子顯微鏡發明後,才得以讓人一窺堂奧。
至於神經系統的運作,更是難以就單純觀察,給弄的清楚。十八世紀的義大利醫生嘎爾凡尼(Luigi Galvani, 1737-1798)發現以電流刺激股神經,可造成青蛙腿肌的收縮,而建立了神經系統的電性控制理論。生物電性的存在,也被視為生命的象徵。十九世紀初瑪莉雪萊(Mary W. Shelley, 1797-1851)寫的小說《科學怪人》(Frankenstein, 1818),根據的就是嘎爾凡尼的實驗:一具七拼八湊的死屍,在閃電的激發下取得了生命的火花,也開始了悲慘的一生。
談到內分泌系統的源起,就更是晚得多了;一直要到二十世紀初,才正式建立起體內某些器官,藉由分泌激素(荷爾蒙)至血液循環,而影響全身的系統來(請參見本部落格〈內分泌學源起〉系列文章)。由於激素是化學分子,因此內分泌系統採用的是化學控制機制,與使用電的神經系統大不相同。
然而在一九二八年,一位年輕的德國學者薛勒(Ernst Scharrer, 1905-1965)發表了他的博士論文,描述了他在一種硬骨魚腦部的下視丘(hypothalamus)切片中,發現了類似內分泌的細胞,同時這種神經細胞與腦下腺的關係密切。薛勒稱這種現象為「神經分泌」(neurosecretion)。
科學上許多新發現,都經過遭人懷疑及不相信的階段,神經分泌的觀念亦然。薛勒發表神經分泌的年代,不要說內分泌系統尚未全盤建立,就連神經系統的「化學傳遞理論」也都還處於萌芽階段,所以未能完全說服相信「神經以電性傳導」的人士,薛勒甚至還遭到許多學界大老的駁斥。因此,他得提供更多更堅實的證據,才可能取信於人。(神經傳遞的化學理論是說:神經細胞除了利用電位變化作快速的傳導外,還會在神經末梢分泌神經遞質,將訊息從上一個細胞傳給下一個細胞。)
談到薛勒(the Scharrers),神經內分泌界的同行都知道指的不只一人,而是薛勒和他的夫人波塔(Berta Scharrer, 1906-1995)。波塔是當年極少數進入高等學府就讀,並立志從事學術研究的女性。他倆在幕尼黑大學求學時代就結識,並同時拜在費立區門下(Karl von Frisch, 1886-1982,1973年諾貝爾生醫獎得主,以研究蜜蜂行為得獎)。波塔雖然也取得了博士學位,但學術界一直有條不成文的規矩,就是夫妻不得在同一單位任職(英文叫 nepotism);因此長達二十年之久,波塔隨著薛勒轉換過四、五個工作單位,一直都在沒有頭銜、沒有薪水的條件下進行研究。這一點,大概是新一代的女性完全想像不到的。
打從一開始,薛勒夫婦就以神經分泌為共同研究主題,但也做了區分:薛勒繼續以脊椎動物為實驗對象,波塔則以無脊椎動物為主。這樣的安排不但可以維持共同的主題及興趣,彼此可互相支援,同時各人也有各自的研究成果,各領一片天地,不至於讓人說是「妻以夫貴」,或是「夫以妻貴」。
薛勒夫婦於一九三三年起,在德國法蘭克福大學開始他們的學術生涯;然而沒有好久,就碰上了德國納粹黨的掌權,並通過公務人員任用法,禁止任何猶太裔在公家機構任職,也包括公立大學在內,使得德國學術界籠罩著一片肅殺之氣。薛勒夫婦並非猶太裔人士,但他們卻無法忍受自由的學術風氣,受到政治的污染,於是想辦法離開德國。
由於薛勒同時有哲學博士及醫學博士學位,是積極備戰的德國政府所器重的人才,要得到出國許可並不容易。所幸薛勒申請到美國洛克斐勒基金會的獎學金,打著出國進修一年的名目,與波塔兩人隨身帶了兩只皮箱,一人按規定結匯了美金四元,而於一九三七年來到美國,開始了他們的新生活。