保罗·劳特布尔

保罗·劳特布尔 - 人物简介

保罗·劳特布尔（Paul Lauterbur），美国科学家。他致力于核磁共振光谱学及其应用的研究。劳特布尔还把核磁共振成像技术推广应用到生物化学和生物物理学领域。1985年至今，他担任美国伊利诺伊大学生物医学核磁共振实验室主任。因在核磁共振成像技术领域的突破性成就，而和英国科学家彼得·曼斯菲尔德（Peter Mansfield）共同获得2003年度诺贝尔生理学或医学奖。于2007年3月27日在美国伊利诺伊州乌尔班纳市逝世，享年77岁。

保罗·劳特布尔 - 工作简历

劳特布尔1929年生于美国俄亥俄州小城悉尼，1951年获凯斯理工学院理学士，1962年获费城匹兹堡大学化学博士。1963年至1984年间，劳特布尔作为化学和放射学系教授执教于纽约州立大学石溪分校。在此期间，他致力于核磁共振光谱学及其应用的研究。劳特布尔还把核磁共振成像技术推广应用到生物化学和生物物理学领域。1985年至今，他担任美国伊利诺伊大学生物医学核磁共振实验室主任。

20世纪70年代初，劳特布尔在主磁场内附加一个不均匀的磁场，即引进梯度磁场，并逐点诱发核磁共振无线电波，最终获得一幅二维的核磁共振图像。多年来，伊利诺伊大学一直认为劳特布尔极有希望获得诺贝尔奖。但劳特布尔本人对获奖还是有点惊讶，他对媒体说：“我听到过各种猜测，但现实仍令我惊讶。”

保罗·劳特布尔 - 研究成果

正确而及时的诊断对于患者而言至关重要。核磁共振成像技术的普及挽救了很多患者的生命。这种方法精确度高，可以获得患者身体内部结构的立体图像。根据现有实验结果，它对身体没有损害。2003年诺贝尔生理学或医学奖表彰的就是这一领域的奠基性成果。保罗·劳特布尔和彼得·曼斯菲尔德在如何用核磁共振技术拍摄不同结构的图像上获得了关键性发现，这些发现导致了在临床诊断和医学研究上获得突破的核磁共振成像仪的出现。

原子是由电子和原子核组成的。原子核带正电，它们可以在磁场中旋转。磁场的强度和方向决定原子核旋转的频率和方向。在磁场中旋转的原子核有一个特点，即可以吸收频率与其旋转频率相同的电磁波，使原子核的能量增加，当原子核恢复原状时，就会把多余的能量以电磁波的形式释放出来。这一现象如同拉小提琴时琴弓与琴弦的共振一样，因而被称为核磁共振。1946年美国科学家费利克斯·布洛赫和爱德华·珀塞尔首先发现了核磁共振现象，他们因此获得了1952年的诺贝尔物理学奖。

核磁共振现象为成像技术提供了一种新思路。物质是由原子组成的，而原子的主要部分是原子核。如果把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，然后分析它释放的电磁波就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。如果把这种技术用于人体内部结构的成像，就可获得一种非常重要的诊断工具。

然而从原理到实际应用往往有漫长的距离。20世纪70年代初期，核磁共振成像技术研究才取得了突破。1973年，美国科学家保罗·劳特布尔发现，把物体放置在一个稳定的磁场中，然后再加上一个不均匀的磁场（即有梯度的磁场），再用适当的电磁波照射这一物体，这样根据物体释放出的电磁波就可以绘制成物体某个截面的内部图像。随后，英国科学家彼得·曼斯菲尔德又进一步验证和改进了这种方法，并发现不均匀磁场的快速变化可以使上述方法能更快地绘制成物体内部结构图像。此外，他还证明了可以用数学方法分析这种方法获得的数据，为利用计算机快速绘制图像奠定了基础。

在这两位科学家成果的基础上，第一台医用核磁共振成像仪于20世纪80年代初问世。后来，为了避免人们把这种技术误解为核技术，一些科学家把核磁共振成像技术的“核”字去掉，称为其为“磁共振成像技术”，英文缩写即MRT。

核磁共振成像技术的最大优点是能够在对身体没有损害的前提下，快速地获得患者身体内部结构的高精确度立体图像。利用这种技术，可以诊断以前无法诊断的疾病，特别是脑和脊髓部位的病变；可以为患者需要手术的部位准确定位，特别是脑手术更离不开这种定位手段；可以更准确地跟踪患者体内的癌变情况，为更好地治疗癌症奠定基础。此外，由于使用这种技术时不直接接触被诊断者的身体，因而还可以减轻患者的痛苦。

目前核磁共振成像仪在全世界得到初步普及，已成为最重要的诊断工具之一。2002年，全世界使用的核磁共振成像仪共有2.2万台，利用它们共进行了约6000万人次的检查。

磁共振成像的优点

与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像（computerizedtomography,CT）相比，磁共振成像的最大优点是它是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。具体说来有以下几点：

1：对人体没有游离辐射损伤。

2：各种参数都可以用来成像，多个成像参数能提供丰富的诊断信息，这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效。例如肝炎和肝硬化的T1值变大，而肝癌的T1值更大，作T1加权图像，可区别肝部良性肿瘤与恶性肿瘤；通过调节磁场可自由选择所需剖面。能得到其它成像技术所不能接近或难以接近部位的图像。对于椎间盘和脊髓，可作矢状面、冠状面、横断面成像，可以看到神经根、脊髓和神经节等。能获得脑和脊髓的立体图像，不像CT（只能获取与人体长轴垂直的剖面图）那样一层一层地扫描而有可能漏掉病变部位。　　

3：能诊断心脏病变，CT因扫描速度慢而难以胜任。

4：对软组织有极好的分辨力。对膀胱、直肠、子宫、、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT。

5：原则上所有自旋不为零的核元素都可以用以成像，例如氢（1H）、碳（13C）、氮（14N和15N）、磷（31P）等。

适应症：

神经系统的病变包括肿瘤、梗塞、出血、变性、先天畸形、感染等几乎成为确诊的手段。特别是脊髓脊椎的病变如脊椎的肿瘤、萎缩、变性、外伤椎间盘病变，成为首选的检查方法。心脏大血管的病变；肺内纵膈的病变。腹部盆腔脏器的检查；胆道系统、泌尿系统等明显优于CT。对关节软组织病变；对骨髓、骨的无菌性坏死十分敏感，病变的发现早于X线和CT。

保罗·劳特布尔 - 朋友评价

悉尼镇的人们很早以前就看好劳特布尔，认为他以后肯定会有大出息，特别是他的中学同学。在他们眼中，劳特布尔内向又勤奋，但是他并非“书呆子”，而是个讨人喜欢的学生。劳特布尔的高中同学乔治·斯诺顿说：“我一点也不惊讶保罗如今的成绩，他上学时物理、化学和数学的成绩就遥遥领先。他不怎么爱说话，但是又非常容易接近，让你觉得他就是你多年的老邻居一样。而且他兴趣非常广泛，我记得那时候他还做过火箭模型呢。”他的另一位同学安德鲁·孔兹则表示：“保罗是个非常好学的家伙。他是走读生，因为住校生经常在上学前和放学后结伴去玩，但是保罗却不愿意浪费这些时间。”

2007年5月24日《福布斯》文章指出有许多成就是显赫的、是划时代的，甚至过了几十年我们仍然会感到它们的影响。并在此基础上挑选了一些关于这种革命精神的例子，选出了1950年以来改变世界的15个人。其中劳特布尔以发明的核磁共振成像进入了15人的名单，因为“它几乎已经改变了外科科学的各个领域，医生们得以在不切开病人身体的情况下看见病人体内的情况”。

保罗·劳特布尔 - 诺贝尔奖

诺贝尔奖是根据A-B-诺贝尔遗嘱所设基金提供的奖项(1969年起由5个奖项增加到6个)，每年由4个机构(瑞典3个，挪威1个）颁发。1901年12月10日即诺贝尔逝世5周年时首次颁发。诺贝尔在其遗瞩中规定，该奖应每年授予在物理学、化学、生理学或医学、文学与和平领域内“在前一年中对人类作出最大贡献的人”，瑞典银行在1968年增设一项经济科学奖，1969年第一次颁奖。

诺贝尔在其遗嘱中所提及的颁奖机构是：位于斯德哥尔摩的瑞典皇家科学院（物理学奖和化学奖）、皇家卡罗林外科医学研究院（生理学或医学奖）和瑞典文学院（文学奖），以及位于奥斯陆的、由挪威议会任命的诺贝尔奖评定委员会（和平奖），瑞典科学院还监督经济学的颁奖事宜。为实行遗嘱的条款而设立的诺贝尔基金会，是基金的合法所有人和实际的管理者，并为颁奖机构的联合管理机构，但不参与奖的审议或决定，其审议完全由上述4个机构负责。每项奖包括一枚金质奖章、一张奖状和一笔奖金；奖金数字视基金会的收入而定。经济学奖的授予方式和货币价值与此相同。

评选获奖人的工作是在颁奖的上一年的初秋开始的，先由发奖单位给那些有能力按照诺贝尔奖章程提出候选人的机构发出请柬。评选的基础是专业能力和国际名望；自己提名者无入选资格。候选人的提名必须在决定奖项那一年的2月1日前以书面通知有关的委员会。

从每年2月1日起，6个诺贝尔奖评定委员会--每个委员会负责一个奖项--根据提名开始评选工作。必要时委员会可邀请任何国家的有关专家参与评选，在9-10月初这段时间内，委员会将推荐书提交有关颁奖机构；只是在少有的情况下，才把问题搁置起来，颁奖单位必须在11月15日以前作出最后决定。委员会的推荐，通常是要遵循的。但不是一成不变的。各个阶段的评议和表决都是秘密进行的。奖只发给个人，但和平奖例外，也可以授予机构。候选人只能在生前被提名，但正式评出的奖，却可在死后授予，如D-哈马舍尔德的1961年和平奖和E-A-卡尔弗尔特的1931年文学奖。奖一经评定，即不能因有反对意见而予以推翻。对于某一候选人的官方支持，无论是外交上的或政治上的，均与评奖无关，因为该颁奖机构是与国家无关的。

一笔奖金，或者完全发给一个人，或者最多在两种成果之间平分，或者由两个或更多人（实际上从未多于三人）联合分享，有时一笔奖金要保留到下一年度颁发；如果下一年仍不颁发奖金，则退回基金会，当出现奖金既不颁发，也不保留的情况时，也要退回基金会。这样，在同一学术领域内，一年中能有两笔奖金，即上年留下来的奖金和本年的奖金。如果在规定日期以前获奖者拒受或未能领取奖金时，则奖金退回基金会。曾有过拒受奖金及政府禁止本国人领取诺贝尔奖的情况，然而获奖人仍被列入诺贝尔奖获得者名单中，注明“拒受奖金”字样，不接受奖的动机可能互不相同，但真正的理由大都是外界的压力；例如，希特勒于1937年颁布的法令，禁止德国人领取诺贝尔奖，因为他认为1935年颁发给C-奥西埃茨基的和平奖是一种侮辱。不论何种原因过期不领，己拒受者在说明其情况并提出申请时，可领取诺贝尔金质奖章和奖状，但不能领取奖金，该奖金己退回基金会。

如果没有人能符合诺贝尔遗嘱中所要求的那些条件或世界局势有碍于收集评选资料时(如第一次世界大战期间和第二次世界大战期间），则将奖保留或停止颁奖。该奖对所有的人开放，不论其国籍、种族、宗教信仰或意识形态如何。同一获奖者可以多次获奖而不受限制。物理学、化学、生理学或医学、文学以及经济学的颁奖仪式在斯德哥尔摩举行，而和平奖的颁奖仪式则在奥斯陆举行，时间为12月10日，即诺贝尔逝世周年纪念日。获奖者通常亲自去受奖。

支配奖项的总则已载于诺贝尔的遗嘱中。1900年，由遗嘱执行人、颁奖单位的代表及诺贝尔家族共同就解释和执行遗嘱的补充规定达成协议，并由瑞典国王在枢密会议上予以批准。这些规章大体上保持不变，仅在实际应用上有些修改；评议经济学奖的基础是科学的，即数学的或统计学的，而不是政治的或社会的。最早两名经济学奖获得者经济学家弗里希和丁伯根，因他们在计量经济学方面的工作，即利用数学式进行的经济活动分析而被授予该奖。