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霍金去世!最天才的大脑、最顽强的意志与最可怕的疾病“渐冻人症”

时间:2018-03-16 00:00来源:健康饮食 作者:在线人生 点击:

英国著名物理学家史蒂芬·霍金家人的发言人称,2018年3月14日,霍金去世,享年76岁。

霍金的子女露西,罗伯特和蒂姆在英国新闻社协会通讯社发表的声明中说:“我们深爱的父亲今天去世了。”声明称,霍金是一位伟大的科学家,一个非凡的人,他的工作和成就的影响将会持续多年。

斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日~2018年3月14日),出生于英国牛津,英国剑桥大学著名物理学家,现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉的伟人之一。霍金被誉为是爱因斯坦之后最杰出理论物理学家。

霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症(卢伽雷氏症),全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。

1979至2009年任卢卡斯数学教授,主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。

霍金的科学成就:创立无边界宇宙理论,霍金的成就很多,其中几个著名的理论有几个。

第一,奇性定理。爱因斯坦创立的广义相对论被科学界公认为最美丽的科学理论。但是霍金和彭罗斯一道证明了广义相对论是不完备的。他们指出,如果广义相对论是普遍有效的,而宇宙间的物质分布满足非常一般的条件,那么宇宙时空中一定存在一些奇点。在奇点处经典物理的定律失效。人们通常谈论的奇点是宇宙产生元初的大爆炸奇点和黑洞中的奇点。爱因斯坦早先否认过奇点的存在,他甚至还写过论文以论证黑洞(那时还没有这个生动的称呼)的不可能性。霍金和彭罗斯的奇性定理表明了对引力的量子化是不可避免的。

第二,黑洞理论。在经典引力论的框架里,黑洞只能吞噬物质,而不能吐出物质。黑洞的表面(视界)犹如地狱的入口,是一个有去无返的单向膜。霍金曾经证明视界的面积是非减的。1974年霍金发表了《黑洞在爆炸吗?》一文。这是20世纪引力物理在爱因斯坦之后的最伟大论文。在论文中,他把量子理论效应引进了黑洞研究,证明了从黑洞视界附近会蒸发出各种粒子,这种粒子的谱犹如来自黑体的辐射。随之黑洞质量降低,温度就会升高,最终导致黑洞的爆炸。在这被称为霍金辐射的场景中,量子理论、引力理论和统计物理得到了完美的统一。黑洞理论是科学史上非常罕见的例子,它首先在数学形式上被详尽的研究,后来才在天文学的许多观测上证实了它的普遍存在。现在,人们的共识是,每个星系的中心都是一颗极其巨大的黑洞。

第三,无边界宇宙理论。霍金在80年代初,创立了量子宇宙学的无边界学说。他认为,时空是有限而无界的,宇宙不但是自洽的,而且是自足的,它不需要上帝在宇宙初始时的第一推动。宇宙的演化甚至创生都单独地由物理定律所决定。这样就把上帝从宇宙的事物中完全摒除出去。上帝便成了无所事事的“造物主”,它再也无力去创造奇迹。亚里士多德、奥古斯丁、牛顿等人曾在宇宙中为上帝杜撰的那个关于“第一推动”的神话,完全是虚幻的。量子宇宙学的主要预言之一是关于宇宙结构的起源。若干年前,宇宙背景辐射探测者对太空背景温度起伏的观察证实了这个预言。

霍金获得CH(英国荣誉勋爵)、CBE(大英帝国司令勋章)、FRS(英国皇家学会会员)、FRSA(英国皇家艺术协会会员)等荣誉。

2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中,史蒂芬·霍金本色出演参与了客串。2017年为英国BBC录制纪录片《探索新地球》。物理学家斯蒂芬·霍金表示,技术有望逆转工业化对地球造成的一些危害,有助于消除疾病和贫困,但人工智能需要加以控制。2017年11月,霍金预言2600年能源消耗增加,地球或将变成“火球”。

霍金童年时学业成绩并不突出,但喜欢设计复杂的玩具。他于1959年在牛津取得自然科学一级荣誉学士学位,20岁往剑桥大学研究宇宙学。

1963年,22岁的霍金被诊断为肌萎缩性侧索硬化症。医生当时认为,他只能存活2-3年。

然而,医生的预测并不准确,霍金继续进行他的科研工作,结了两次婚,并育有三个孩子。

1985年,霍金因肺炎而渐丧失说话能力。他只能靠右眼的肌肉移动特制眼镜的按钮,操作发声器“讲话”。

1988年,霍金出版《时间简史》,解释宇宙、黑洞和大爆炸等天文物理学理论。《时间简史》被译成40余种文字,出版逾1000万册,但因书中内容极其艰涩,很多人买回家并不看,因此被戏称为“读不来的畅销书”。

即使全身瘫痪,霍金仍然积极生活21岁诊断其患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症。在60年代后期,霍金的身体状况又开始恶化,行动走路都必须使用拐杖,不再能定期教课。由于霍金逐渐失去写字能力,他自己发展出一种替代的视觉性方法,他在脑里形成各种不同的心智图案与心智方程,他可以用这些心智元素来思考物理问题。物理学者维尔纳?以色列表示,霍金的思考过程,有如莫扎特只凭借想象就写出一整首极具特色的交响乐曲。

霍金不愿对恶疾低头,甚至不愿接受任何帮助。他最喜欢被视为是科学家,然后是科普作家,最重要的是,被视为正常人,拥有与其他人相同的欲望、干劲、梦想与抱负。

霍金的言语功能逐年退步,到了70年代后期,只剩下他的家人或密友能够听得懂他的话。 为了与其他人通话,他必须倚赖翻译。

霍金在1985年拜访欧洲核子研究组织时感染了严重的肺炎,必须使用维生系统。由于病况危急,医生询问洁恩是否应该终止维生系统的运行。洁恩的答案是“不”,替代方案是霍金必须接受气管切开术。这项手术可以帮助他呼吸,但将使他从此再也无法发声。

霍金不再能讲话,必须用特别方法传达信息,也就是语音合成器。2005年,他开始使用脸颊肌肉的运动来控制他的通讯设备,每分钟大约可以输出一个字。由于这疾病很可能引起闭锁症候群,霍金正与神经学专家研发出一套新系统,让电脑将他的脑波图样翻译为词句。2009年,他不再能独立驾驶他的轮椅,他的呼吸越加困难,时常需要使用人工呼吸器,还有几次严重到需要去医院诊疗。

他从事科研,教书,做报告,借助电脑语音合成器与世界交流。他的故事被改编成电影,饰演霍金的英国男星艾迪 瑞德曼获得奥斯卡金像奖影帝。霍金还曾在美国喜剧《辛普森一家庭》和科幻影集《星际迷航记》中客串。

肌萎缩侧索硬化

肌萎缩侧索硬化(Amyptrophic lateral sclerosis, ALS)也叫运动神经元病(MND),后一名称英国常用,法国又叫夏科(Charcot)病,而美国也称卢伽雷(Lou Gehrig)病。

我国通常将肌萎缩侧索硬化和运动神经元病混用。它是上运动神经元和下运动神经元损伤之后,导致包括球部(所谓球部,就是指的是延髓支配的这部分肌肉)、四肢、躯干、胸部腹部的肌肉逐渐无力和萎缩。

“渐冻人”的渐冻过程:

症状开始期:可能手无法握筷,或走路会无缘无故跌倒;部分病人由声音沙哑开始,无其他明显症状。

工作困难期:已明显肢体无力,甚至萎缩,生活虽尚能自理,但在工作职场中则已出现障碍。

日常生活困难期:病程进入中期,部分四肢或者所有四肢出现严重障碍,生活已无法自理,如无法行动走路,语言表达已稍有不清晰的趋势。

吞咽困难期:病程已进入中末期,四肢几乎完全无力,说话已经严重不清晰,进食时连流质食物都容易呛到。此时需要插鼻胃管或通过胃造瘘灌食,否则容易引起吸入性肺炎。

呼吸困难期:呼吸肌已受影响,呼吸困难,需要选择气管切开术,依靠呼吸机。

“渐冻人”的数量及其发生率

“渐冻人”有家族性和散发性两种类型。散发性渐冻人症病因尚不明确,男女发病率约为1.5:1~2:1,多数患者为50-70岁,平均发病年龄为55岁。家族性占5%-10%,多为常染色体显性遗传。男女发病率为1:1,发病年龄较早,平均为49岁。

“渐冻人症”全球的发病率约为5/10万-6/10万。据统计,到2010年底,我国约有20万渐冻人患者,实际上可能更多。各大医院临床统计数据显示,内蒙、东北等地为高发区。

“渐冻人”的治疗

“渐冻人症”病程进展迅速,患者三年死亡率约50%,五年死亡率约90%。这些病人清晰地逼视着自己逐渐死亡的全过程。

尽管目前“渐冻人症”尚无治愈的方法,但早期诊断、早期治疗,可明显延长患者的生命,推迟患者发展到呼吸功能衰竭的时间。因此,如果发现自己出现肢体肌肉无力,并逐渐呈萎缩趋势,应及时到医院进行肌电图检查,以便病情得到及早控制。霍金被禁锢在轮椅上长达40年之久,他不能写,口吃不清,甚至连抬起头都是非常困难的。他能做出如此成就,除了他本人超乎常人的顽强毅力外,医学上的诊治是必不可少的。

“渐冻人症”的治疗首先必须遵循科学的方法,科学规范的药物治疗是目前缓解“渐冻人症”病情进展的唯一有效手段,除此之外,给予“渐冻人”更多的关爱和支持,提高患者的生存质量并给予他们尊严。早期利鲁唑药品治疗和无创呼吸机支持治疗、加强营养摄入、加强日常护理、及时对症治疗、注重病友和家属的精神心理状态调整是目前“渐冻人症”治疗的五大关键。

世界渐冻人日

肌肉萎缩性侧索硬化症。又称卢·格里克症(Lou Gehrig's disease)。 卢·格里克是美国历史上传奇的棒球运动员,患有ALS,因此以他的名字命名。由于患者感觉身体像是被冰冻住,今天是腿,明天是手臂,最后蔓延到手指,ALS也被俗称为“渐冻人”症。

“渐冻人症”因为患者大脑、脑干和脊髓中运动神经细胞受到侵袭,患者肌肉逐渐无力以至瘫痪,以及说话、吞咽和呼吸功能减退逐渐萎缩无力,最终瘫痪,因呼吸衰竭而死亡。大家把身体如同被逐渐冻住一样的这种病症,故俗称“渐冻人”。

1997年“渐冻人”协会国际联盟选定在每年的6月21日,举行各类认识运动神经元疾病的相关活动,希望每年这一天,对这种可怕疾病的治疗和社会关爱能引起世人的普遍重视。并于 2000年丹麦举行的国际病友大会上正式确定6月21日为“世界渐冻人日”。

徐医生综合整理,致敬家属英国留学时的师公!