登陆注册
2658400000007

第7章 打开“黑箱”的钥匙——1946年核磁共振的发现

核磁共振现象是1946年被科学家发现的。起初,它主要被化学家和物理学家用于研究分子的结构。20世纪70年代以来,核磁共振技术与图像重建技术相结合,形成了核磁共振成像技术。由于它能对物体作无损伤探测,被誉为是探测某些不可打开的“黑箱”的钥匙。

一位病人感到右手右腿发麻,就到医院就诊。医生说,你得做核磁共振检查。病人到了检查室,躺在一张塑料制的床上。医生按动电钮,于是他被缓缓地移进一个巨型磁体的圆柱形空间中。医生开动机器,他听到一阵“啪啪”的响声。这响声是计算机改变磁场的强度而发出来的。大约经过20分钟,他又被移了出来。这时大夫已经得到了十多张照片。从照片上大夫清楚地看到他的大脑内一层一层的情况。

这些照片是怎么得到的呢?实际上,照片上的每一点都代表着大脑中水分子中氢原子核磁性的强弱。这些氢原子核就像是自然界置于人体内的天然探针。人们用核磁共振成像仪,获得了这些氢原子核探测到的结果,得到了大脑内部结构的图像。

对于磁性,我们并不陌生。我国古代的四大发明之一的指南针就是古人认识和利用磁性的结果。指南针的磁针有一个磁南极和一个磁北极。而我们生存的地球也是一个巨大的磁体,它也有磁南极和磁北极。指南针的磁南极与地球的磁北极互相吸引,指南针的磁北极与地球的磁南极互相吸引,因此指南针总是指示南北方向。研究表明,组成原子核的质子和中子也都有磁南极和磁北极,磁南极和磁北极总在一起不可分离。

科学家把一个磁南极与一个磁北极构成的整体叫磁矩。质子磁矩有两种取向,一种是与磁场平行,另一种是与磁场反平行,两种质子的能量不同,其能量的差与磁场强度成正比。用一束电磁波照射这些质子,当电磁波的能量恰好等于两种质子的能量之差时,能量低的质子(磁矩与磁场平行的质子)就会吸收电磁波的能量而变成能量高的质子(磁矩与磁场反平行的质子),这种现象就叫核磁共振。

1945年底,珀塞尔的小组成功地观测到固体石蜡中氢核的共振吸收,几乎同时,布洛赫小组也成功地观测到水中氢核的共振。凝聚态物质核磁共振的观测成功之后,许多科学家立即敏锐地感觉到,它可能在化学分析中有重要作用,可能带来巨大的商业利益。于是,很快便注册了第一个关于核磁共振的专利。从此开始了核磁共振研究和应用大发展的时期。1949年第一台商用核磁共振仪问世。

20世纪70年代初以来,核磁共振技术与图像重建技术相结合,形成了核磁共振成像技术。核磁共振成像技术能够给出人体分子结构和生化病理的有关信息,打破了X射线成像技术只能提供有关组织的断层解剖结构信息的局限。现在,这种图像技术已应用到临床诊断和其他医学领域的研究中。

同类推荐
  • 社会变迁与传媒体制重构

    社会变迁与传媒体制重构

    《社会变迁与传媒体制重构:亚洲部分国家和地区传媒制度研究》对亚洲部分国家传播制度与传媒政策变迁的关注,始自2001年。当时,在完成博士论文《中国新闻政策体系研究》的过程中,我曾对中外的新闻调控与政策进行比较,特别是在分析日本和韩国的传媒发展和政府规制方面有关资料时,重点研究了它们的新闻传播制度与政策。自2002年起我在学校开设的公选课“中外传媒管理与政策比较”受到学生的欢迎,也使我在讲授这门课的同时持续地关注了亚洲主要国家不断发展分化的传媒政策走向。2004年至2005年我在韩国首尔大学做访问学者期间亦重点研究了这个领域的课题,特别是传媒制度领域的新趋势。
  • 通往正义之路——致法学院新生的一封信

    通往正义之路——致法学院新生的一封信

    北大微讲堂是北京大学为学生开设的科普讲座,邀请各学科教授、名家、院士等,讲解内容权威却又通俗易懂。
  • 技术体系:理性的社会生活(谷臻小简·AI导读版)

    技术体系:理性的社会生活(谷臻小简·AI导读版)

    世界处于由技术交织而成的体系之中,这个体系建立了各项符合技术运作的规则,同时由训练有素的专业人员维护与运行。那么,社会中为何还会出现抗议与黑客攻击等现象?
  • 党报品牌建设研究

    党报品牌建设研究

    本书旗帜鲜明地提出党报品牌这一中心概念,从党报品牌定义、内涵,当前党报品牌的现状,存在问题,党报品牌建设指导思想和道路等方面进行了全面深入的阐述,在党报品牌建设这一课题的特殊性、深刻性、系统性、实用性四个方面系统展开论述,力求有所突破。本书材料丰富,论述充分,言之成理,颇有创意。总体来看,刻篇论文立论正确,结构严谨,论证周密,表述清晰,文献综述丰实,引用资料规范,显示了作者较强的独立科研水平。
  • 安全伴你成长:安全教育简明读本

    安全伴你成长:安全教育简明读本

    亲爱的同学们,学校是传播和延续人类文明的神圣殿堂,是大家求学、求职,以及全面发展的广阔天地,是经济、政治、文化和社会进步最活跃的推动力的源泉。学生时代是人一生中生命力最为旺盛、思维和社会活动最为活跃的时期,校园里随处可见莘莘学子洋溢着青春活力的身影;同时,学生时代也是学生生理与心理、个人与他人、理智与情感、专业学习与素质拓展等各种矛盾最集中的阶段,所以,充满能量的释放、交际的矛盾运动和跌宕情感的起伏也不时冲击着校园生活静静的堤岸。
热门推荐
  • Grass of Parnassus

    Grass of Parnassus

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 魔王宇智波

    魔王宇智波

    穿越成为宇智波,正好赶上忍界大战,在没有金手指的情况下,只能挣扎求生,试图改变火影世界未来的轨迹。(推一下新书,请各位移步看一下《星际迷航之法外狂徒》谢谢大家了!)
  • 从火凤凰开始的特种兵

    从火凤凰开始的特种兵

    【暴爽畅销新书】看(特种兵之火凤凰)的张陆,穿越到了我是特种兵系列的世界中,并且获得了种子融合系统。融合光合感应技能:通过光线锁定目标,凡是有阳光存在,就能感知光线,对射击有辅助作用,将宿主的射击精准度,提高道百分之百。融合杨柳种子能力,拥有杨柳的柔韧性,在特种兵格斗术方面,将拥有自然的优势,融合仙人掌种子的能力,锁定身体水分,任何恶劣的环境,来去自如,在特种兵极限越野方面将会得天独厚……何晨光:你火星来的吗?
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 无限旅途之超级扭蛋系统

    无限旅途之超级扭蛋系统

    在生化危机中杀丧尸,在僵尸先生中学道法,在倚天屠龙记中称霸武林…………
  • 男神黑化进行中

    男神黑化进行中

    【1v1甜宠文】身为快穿局剧情维护部的一名维护师,苏念每次任务都能够达到s级的完美评价,只是,自从她接手了被维护部元老号称最不可能完成的任务之后,她的辉煌戛然而止。男主:你是我未婚妻,我要求结婚有什么不对?校霸:班长,这道题该怎么做?将军:皇上,你现在还小,选秀的事情过几年再议。影帝:亲爱的,这档恋爱真人秀邀请我们一起参加呢!看着每个任务世界都不按剧情走的某个人,苏念一口老血哽在喉咙:这个该死的混蛋到底是谁啊?某人:念念,我是你的最爱。
  • 决定藏论

    决定藏论

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 西兴山村

    西兴山村

    这里只是一个小山村,但这个山村并不普通,村子里有着四个义薄云天的结拜兄弟和一群熊孩子们,这里有着他们参演的各种故事!“轩辕棍法?轩辕剑法?剑棍不分家?可是我现在只会使棍啊...”林枫很苦恼,平日里不光要练功提升修为,还要跟他的小伙伴们一起玩耍。七岁少儿,烦恼多多,本事多多,奇遇更多!
  • 在家就能做的99种网上生意

    在家就能做的99种网上生意

    你必须相信,这是一个前所未有的机遇,而且正有越来越多的人通过网络拥有了属于自己的事业。本书用最简单实用的语言,告诉你如何通过网络赚钱,并为你提供了涵盖生活各个方面的多达99个的顶级网店创意。你还在犹豫什么呢?快来动动你的大脑、动动你的鼠标,成为经济时代的网商达人吧!
  • Whale Done Parenting

    Whale Done Parenting

    Great leaders, saints, and sages have developed this skill. Since most of us are less advanced than those paragons, this book can serve as a guide for how to bring out the best in our children.