主题：【原创】从2003年的诺贝尔医学奖谈起 -- 田野

据传说，当Lauterbur首先动了使用磁场梯度的方法来成像的念头时，他给MIT的化学教授John S. Waugh写了一封征求合作的信。Waugh当时已是权威级的人物，在固体核磁共振理论方面颇有建树。而且，隶属于MIT的Francis Bitter国立磁实验室技术力量雄厚，在位于剑桥Albany Street上一栋老旧的楼房里，号称同时拥有世界上最强和最弱的磁场。然而，Waugh不加思索地就把Lauterbur的信给扔到了垃圾桶里。因为当时科学家们面临的最大的挑战就是核磁共振的灵敏度太低，要想提高灵敏度，就要想方设法使磁场变得更均匀。如今，这位异想天开的年轻人居然提出要故意地使磁场变得不均匀，这样稀奇古怪的念头自然没有入Waugh的法眼。这个传说如果是真的话，Waugh的肠子恐怕已经悔青过好几回了。

Lauterbur的想法其实很简单，如果在现有的磁场上叠加一个稍弱的磁场梯度，那么处于不同位置的原子核就会有不同的共振频率，于是根据信号中的频率成分就可以进行空间定位。但是，怎样从一维的磁场梯度重建出二维甚至三维的图像，在当时却是一个莫大的挑战。当时X光断层扫描刚具雏形，计算机也还无法处理大量和复杂的计算。然而有志者事竟成，Lauterbur在不到两年的时间里，便在Nature杂志上发表了世界上第一篇关于核磁共振成像的论文。他使用的图像重建方法和Allan M. Cormack和Godfrey N. Hounsfield用于X光断层扫描的方法如出一辙，但Lauterbur本人宣称，他当时对Cormack和Hounsfield的工作完全不知情。Cormack和Hounsfield于1979年获得诺贝尔医学奖。

继Lauterbur之后，Ernst发明的傅立叶变换的方法被引进到了成像中，核磁共振成像因为可调的参数多，可以用来研究生物体中各种复杂的物理或化学现象，而很快成为热门的研究工具。后来，Mansfield发明了快速成像的方法，大大地缩短了成像的时间，使得临床的应用成为现实。如今，核磁共振成像仪遍布世界大大小小的医院和研究所，并为GE，Simens和Philip这三家主要的生产厂家带来了丰厚的利润。Lauterbur和Mansfield的获奖，可谓众望所归。

Paul C. Lauterbur和Peter Mansfield

核磁共振成像对医学研究的最大贡献当数脑功能成像。下图显示的是当实验对象受到视听觉刺激时，大脑的活动情况。

利用核磁共振成像得到的脑神经纤维结构

核磁共振拍摄到的心脏的收缩和舒张

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