这是1991年的秋天,荷兰生理学家佩克·凡·安德尔正在参加于荷兰格罗宁根大学举行的一场关于医疗技术的学术会议。他走进大学,坐在一个不起眼的讲堂里期待着那天的众多演讲。一场又一场演讲过去了,然后有一场演讲引起了凡·安德尔的兴趣。在这场演讲中,演讲者播放了一个视频,其中展示了一位专业歌剧歌手大声唱出“啊”时,口腔和喉咙的内部工作情况。这些黑白动态影像显示了声道的情况,细节清晰且引人入胜,从解剖学方面展示了一位有才华的歌手的喉咙如何产生如此丰富的声音。那时在格罗宁根大学医院工作的凡·安德尔,被他那天所见到的美丽的“身体艺术”影像所深深震撼。
在会议的其余时间里,凡·安德尔的脑海中仍然回放着那段视频。就像任何优秀科学家会做的一样,他开始思考如何能将这种技术应用到自己的研究中。
他有一个想法。然而,这并非他所擅长的科学领域,因此还需要得到别人的帮助。他首先试图说服他的妻子。他的妻子虽然拒绝了,却提出可以跟她的朋友,也就是组织人类学家艾达·萨布林斯谈谈。对于这个提议,艾达·萨布林斯十分好奇并持开放的态度,她和她当时的男朋友(人们只知道他叫贾普)一起在医院与凡·安德尔及其同事会面并讨论这个实验。1992年的春天,这对情侣从阿姆斯特丹乘坐火车,花了3个小时来到格罗宁根。在对程序进行了详细说明后,所有的参与者都满意地接受了几个前提条件,比如说,扫描必须秘密进行,影片只能用于科学研究等。然后,他们确定了扫描的日期:1992年10月24日。
几个月过去了,距离扫描的日子越来越近,萨布林斯越来越忐忑不安,但还是想继续下去。“我现在很担心,担心事情会发生,担心后果会怎样,”萨布林斯后来说,“我的同事、朋友和家人会怎么说?” [1] 尽管如此,在那个秋天,两人还是来到了医院。研究人员接待了他们,并很快把他们领进一个房间。鉴于机器内部空间狭小,凡·安德尔的想法将是一个挑战,但萨布林斯和她的搭档毫不气馁。他们听着研究人员介绍操作步骤,喝完咖啡,去了趟洗手间,回来后才脱掉衣服。然后,他们并肩躺在一张长方形的小桌上(宽度仅够容纳两个人),然后被轻轻地推入扫描仪的核心部位。经过一番摸索、变换姿势和窃笑之后,两人终于完成了扫描。
“勃起的部位已经完全显示出来,包括根部。”对讲机中响起的声音说。“现在躺下来,保持完全静止,扫描过程中要屏住呼吸。”机器发出急速运转时的“嗡嗡”声,然后又回到了“工作”状态。这场活动结束时,这对伴侣成为首对在磁共振成像设备中进行性行为的人。
至少,官方是这么认定的。
在1991年那一天的会议上,凡·安德尔所见到的影像不像是用摄像机拍摄的典型影片,而是用一种名为磁共振成像的革命性新技术制作的。这项技术是20世纪七八十年代由包括英国物理学家彼得·曼斯菲尔德爵士在内的几个人开发的。因此,彼得·曼斯菲尔德爵士与美国化学家保罗·劳特布尔分享了2003年的诺贝尔生理学或医学奖。磁共振成像仪被用来安全地、无创地透视皮肤,看到皮肤下面的情况。磁共振成像仪曾经是、现在仍然是一种巨大的设备,因为它需要用到一块相当巨大的磁铁 。进行磁共振成像扫描时,病人静止地躺在磁铁形成的圆柱形孔洞内,这个孔洞的直径只有大约40厘米——对幽闭恐惧症患者来说并不舒服。然后,电磁线圈将扫描需要医疗关注的身体部位。
最初的磁共振成像仪中的一些磁铁由螺线管形状的巨大铜线圈制成,这样一来,当电流通过时,就可以产生一个静态磁场。产生更高的场强需要更大的电流,这会导致费用增加。一些现代的磁共振成像仪使用超导磁铁,这些磁铁的特点是用铌钛合金这样的材料制成,当冷却至一定的低温时,可以实现零电阻导电。这意味着更高效,用更少的电能产生更强的磁场。缺点是这种超导磁铁通常需要用液氦冷却到大约零下240摄氏度,才能够实现零电阻。
磁共振成像仪中强力磁铁的作用将我们体内的质子(氢原子核)拉动到特定状态。我们的身体成分中大约60%是水,水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。氢原子核是一个带有正电荷的质子,当强力磁铁产生的磁场开启时,这会拉动质子的“自旋”沿着施加的磁场方向排列——更强的磁场导致质子的自旋排列得更有序。一种可以类比的可视化方法是:想象地球在其轴上旋转,并伴随着一个指明了其自旋方向的箭头。当沿着地球表面施加指向北极的磁场时,质子的自旋将沿着那个方向排列。
在质子被拉向一个方向后,磁共振成像仪会向它们直接发送无线电波。这些无线电波被调谐到特定的频率,使得质子吸收特定量的能量。这改变了质子的自旋方向,使其偏离磁场方向。当无线电波关闭时,质子会“弛豫”——退化到能量更低的状态,它们弛豫的速度取决于身体不同部位分子的化学性质。这使得身体的不同组织中出现了信号差异,我们从而获得了身体不同部位的清晰图像。通过位于磁共振成像仪周围的梯度线圈接收这些弛豫信号,可以实现三维成像。尽管由于扫描时需要产生稳定的磁场以保证图像质量,磁共振成像仪的体积较大,但该技术不使用像X射线那样的电离辐射,这意味着三维成像是医学中一种强大的技术,可以用来发现癌组织和研究大脑。
看到歌剧歌手喉部的磁共振成像图像后,凡·安德尔的想法是利用这种技术首次创造出一对情侣性行为过程中的动态图像。这不仅仅是一个有趣的(或者说有点儿淘气)的业余项目,更是试图首次看到性交过程中内部发生的情况。毕竟,大约500年来,人们一直认为阴道就像一条直隧道,直立的阴茎在其中进出。也许关于这种几何形状的认知,最著名的例子是意大利多才多艺的画家列奥纳多·达·芬奇创作于约1493年的画作《交合》。 画中描绘了一名男性的直立阴茎斜着插入女性的阴道。快进到20世纪中叶,尽管科学家做出了各种努力——包括使用人造阴茎,但他们无法改善这种描述。直到凡·安德尔的工作和那天拍摄的“美丽”的磁共振成像图像出现。
在接受扫描的两人完成磁共振成像仪中的“表演”之后,包括萨布林斯在内的科研团队撰写了研究结果,并将相关科学论文投递给了《自然》期刊。这是世界上最古老、最负盛名的科学期刊之一。然而,该论文很快被拒稿,主要的理由是一个重大缺陷:只有一对夫妇的数据点。凡·安德尔和他的同事们回到了起点,开始招募更多的志愿者,以试图获取更一般性的观点,了解在性行为过程中到底发生了什么,同时也提高图像的质量。然而,找到新的参与者是一项挑战。在如此狭小的空间里爬进磁共振成像仪进行性行为,同时还被一个巨大的磁场扫描,这对许多人来说并不具有吸引力。
图1-1 列奥纳多·达·芬奇约1493年的画作《交合》
尽管如此,1996年,该团队还是说服了6对伴侣进行尝试。团队还拥有了一台新的设备——西门子Vision 1.5特斯拉的磁共振成像扫描仪,从而提供更清晰的图像。肯定没有出什么问题吧?然而,事实并非如此。这些伴侣的“表演”出现了问题。(萨布林斯将她和她的伴侣的首次成功归因于他们的良好关系,而凡·安德尔认为这更多地得益于两人在业余时间街头表演的经历。)事实证明做起来比看起来更难,表现难以令人满意的原因通常明确地指向男性而非女性。现为阿姆斯特丹自由大学(一所荷兰的公立大学)员工的萨布林斯解释道:“大多数人认为这很容易,但他们很快意识到,这需要有真正的身体意识和良好的关系才能做到。”
两年后,一种新药“伟哥”(万艾可,即枸橼酸西地那非片)带来了突破。两对夫妇被邀请再尝试一次,在25毫克蓝色药片的帮助下,研究人员终于得到了他们想要的图像。当研究人员分析所有扫描结果时,他们发现了一些与达·芬奇500多年前描绘的完全不同的东西。阴茎并非笔直的,而是有点儿弯曲,像回旋镖。阴茎的“根部”或者说前1/3是直的,但随后向上转了大约120度。这意味着达·芬奇画的斜线位置是不正确的。阴茎比此前人们想象的要垂直得多。研究人员还发现,在性唤起期间,子宫的大小不会增加,这与当时的普遍看法相反。他们还发现,女性的阴道性交会促使膀胱迅速充盈,这是每个参与者身上都能被观察到的情况。尽管每名女性参与者在扫描前都会去厕所,但研究人员还是在女性参与者身上观察到了这种现象。其原因尚不清楚,可能是一种限制性交后尿路感染的人体策略。
1999年,在首次性行为过程磁共振成像扫描进行之后近8年,研究结果终于发表在世界上最古老的医学期刊之一——《英国医学杂志》。 [2] 一年后,这项工作获得了“搞笑诺贝尔医学奖” 并引起了全世界的关注,使得这篇文章至今仍是该期刊阅读次数最多的文章之一。“这可能是我的文章中阅读数据最好的,”萨布林斯说,“而且很可能会保持下去。”
[1] Sabelis, I.“To Make Love as a Testee.” Annals of Improbable Research 7, no.1(2001): 14–15.
[2] Schultz, W.W., van Andel, P., Sabelis, I., et al.“Magnetic Resonance Imaging of Male and Female Genitals During Coitus and Female Sexual Arousal.” British Medical Journal 319 (1999):1596–1600.