记忆可以转移吗？科学家们重做这项臭名昭著的实验寻找答案

# 记忆可以转移吗？——那些重做这项声名狼藉实验的科学家们 来源：https://www.wired.com/story/are-memories-transferable-meet-the-scientists-replicating-an-infantous-study-to-find-out/ 20世纪60年代，一项奇特的实验表明，涡虫可以通过互相吞食来转移记忆。这是一个轰动性的发现——直到这些虫子不再学习了。 图片可能包含：艺术、现代艺术、服装、手套和绘画 插画：Lisett Ledón 为 *Quanta Magazine* 绘制 *本文最初版本* (https://www.quantamagazine.org/are-memories-transferable-or-edible-20260605/) *发表于* *Quanta Magazine* (https://www.quantamagazine.org/)*。* 那是波士顿隆冬时节。查尔斯河的河面已冻得结结实实。但 Zachary Kelso 不畏刺骨严寒，踏上冰封的河岸，只为终结一个困扰神经科学实验室半个多世纪的谜团。 为此，Kelso——哈佛大学神经科学家 Sam Gershman 实验室的一名研究助理——需要一些虫子 (https://www.wired.com/story/an-ancient-penis-worm-with-rings-of-sharp-teeth-has-been-discovered-in-the-grand-canyon/)。确切地说，是涡虫：一种箭头状的扁形虫，它们是最简单的拥有大脑 (https://www.wired.com/story/octopus-arms-distributed-intelligence-nine-brains/) 以及与人类类似的双侧对称神经系统的生物之一。通常，实验室会从生物供应商那里订购这种广泛使用的模式生物。但邮寄来的虫子质量不合格。于是 Gershman 派 Kelso 去查尔斯河冰冷的河岸捕捉一些野生涡虫。"我当时想，'我看起来一定很疯狂，因为我正用锤子砸冰，'" Kelso 回忆道，"所以我穿了商务休闲装里偏商务的那一面。" 这并不是 Kelso 最后一次陷入这种境地。事实证明，查尔斯河的涡虫也不行。2025年3月，他在俄勒冈州尤金市沿溪流逐个寻找的那些也不行。同年6月从密歇根湖泊里捞上来的那些也不行——那次他穿着齐大腿的涉水裤，岸上野餐的家庭纷纷侧目围观。Kelso 认真地翻遍石头、用绑在绳子上的肉块作饵垂钓，甚至按照一本名为 *The Fresh-Water Triclads of Michigan* 的旧指南书上的地图逐一寻找。但他的冒险一无所获。确实，他抓了不少涡虫。但回到 Gershman 的实验室后，没有一只按预期表现出应有的反应。 20世纪60年代，一位名叫 James McConnell 的古怪行为心理学家说服了科学界 (https://www.wired.com/story/inside-arxiv-most-transformative-code-science/)：涡虫就像巴甫洛夫的狗一样可以进行经典条件反射训练——而且这种训练的记忆可以通过同类相食在虫与虫之间转移。这些离奇的发现被其他科学家重复验证，涡虫训练成了高中科学展览会的保留项目。如今60年过去了，这些虫子不再学习了，而没有人知道原因。 我最初是在报道另一篇关于细胞能记住什么的文章 (https://www.quantamagazine.org/what-can-a-cell-remember-20250730/) 时了解到这个科学谜团的。当我深入查阅记忆研究的历史文献时，我不断遇到 McConnell 那些奇怪的涡虫实验，它们曾迷住了一代科学家，后来却完全销声匿迹。涡虫记忆本身也被遗忘了。我本打算将其视为历史的偶然，直到 Gershman 在一次采访中随口提到，除了他们与单细胞纤毛虫 *Stentor coeruleus* (https://www.wired.com/2014/09/oxytricha-encrypted-genome/) 相关的研究外，他的实验室正在尝试复现20世纪60年代一些疯狂的虫子实验。我有没有听说过？ 涡虫拥有非凡的再生能力。一小段碎片……仅为原虫体长的1/279，即可在几周内再生为…… 涡虫拥有非凡的再生能力。一小段碎片，仅为原虫体长的1/279，即可在几周内再生为正常的成虫。摄影：Ernest Cooper 我了解到，Gershman 一心想接过 McConnell 的未竟事业。作为越来越多试图在大脑之外寻找记忆起源和基础线索的认知科学家群体中的一员，他对任何似乎在没有神经网络和突触连接的情况下也能进行记忆的生物都深感兴趣。比如小小的 *Stentor coeruleus*，能够根据以往经验改变自身行为 (https://www.wired.com/story/cocaine-fueled-wild-salmon-swam-twice-as-far-as-sober-ones/)——对一个连神经元都不可能拥有的单细胞生物来说，这相当了不起。如果 McConnell 的发现可信的话，涡虫可能成为下一个伟大的记忆研究模式生物 (https://www.wired.com/story/what-are-fish-oil-supplements-good-for-heres-your-crash-course/)。 问题在于，事情进展得并不顺利。事实上，无论 Gershman 怎么努力训练，他的涡虫什么也学不会。 虫子能学习吗？当 McConnell 在20世纪50年代初提出这个问题时，记忆与大脑中神经元之间的突触关联有关的观念 (https://www.wired.com/story/this-is-the-first-time-scientists-have-seen-decision-making-in-a-brain/) 才刚刚开始流行。McConnell 当时是得克萨斯大学心理学研究生，他推论，涡虫——作为拥有真正神经元的最简单的生物之一——应该也能学习。 他早期的虫子实验并没有什么特别新颖之处。他只是用虫子代替老鼠，重复当时标准的经典条件反射研究：在给虫子施以电击的同时，反复用强光照射它们。经过一段时间的训练后，虫子学会了将光与电击联系起来，每当灯光闪烁时就会缩紧身体以作预备。瞧，虫子学会了！ 涡虫还有更奇特的特性可供实验利用。如果把一只涡虫切成两半，两半都会重新长成一条新虫——尾部长出新头，头部长出新尾。一小段碎片，小到仅为原虫体长的1/279，也能在几周之内再生为一条完全正常的成虫。这种再生能力如此强大，以至于正如一位早期博物学家所言 (https://archive.org/details/observationsonso00daly/page/32/mode/2up?q=immortal)，涡虫基本上是"刀下永生"的。对 McConnell 来说，这种能力引出了一个关键问题：当你把一条虫子切成两半时，两半都记得吗？ 真正的"虫子酷刑"从此开始。 20世纪60年代，McConnell 当时已是密歇根大学的年轻教授，他开始对受过训练的涡虫进行斩首。从被切掉头的部分重新长出的虫子表现得与原来的虫一样，将光与电击联系起来——考虑到它们的原始大脑得以保留，这是他预料之中的结果。让 McConnell 感到惊讶的是，那些从无头尾部再生出来的虫子也记得。这意味着，无论涡虫记忆以何种形式存在，它们并非大脑的专属。"记忆似乎是沉积在整个动物身体之中的，"McConnell 后来这样回忆 (https://doi.org/10.1007/978-1-4899-6565-3_20)。 图片可能包含：脸、头部、人物、摄影、肖像、成年人、腕表、配饰、眼镜和家具 James McConnell 站在 *The Worm Runner's Digest* 的印刷标志旁，这是他在密歇根大学实验室出版的一份半讽刺性质的科学期刊。摄影：密歇根大学新闻与信息服务部 McConnell 兴奋不已，将实验推向更极端的程度。他把虫子切成越来越小的碎片；每次再生出来的片段都保留了记忆。他尝试将受过训练的虫头缝合到未受训练的虫尾上，但它们总是掉下来。他把受过训练的虫子打成糊状，注入从未受训的虫体中，这个精细的操作被历史学家 Larry Stern 比作"用标枪串西梅干" (https://www.apa.org/monitor/2010/06/memory-transfer)。最后，他想起有些涡虫是同类相食者，于是把受训虫子的浆液喂给它们的同类。在随后的试验中，这些"食同类"虫子立刻表现出对光的反应，仿佛它们是在回忆而不是学习该怎么做。 如果说 McConnell 的实验看起来令人毛骨悚然，他的研究方向则是那个时代的产物。20世纪50年代DNA双螺旋的发现 (https://www.wired.com/story/why-ai-isnt-ready-to-tackle-our-convoluted-genomes/) 揭示了蛋白质和核酸中蕴含着何等丰富的信息。记忆的物理痕迹，即所谓的"印迹"（engrams），可能具有某种化学基础——这一观念在许多科学家看来颇有道理。McConnell 的食同类虫子是否真的*吃下*了一个印迹？McConnell 本人对此深信不疑。他坚信记忆编码在虫子的 RNA 结构之中 (https://www.wired.com/story/new-melanoma-vaccine-reduces-risk-of-tumor-reoccurrence-by-over-40-percent/)——并且可以在虫与虫之间传递。 "用计算机工程的术语来说，信息总是被'喂入'计算机的，"记者 Arthur Koestler 后来在一篇赞扬 McConnell 工作的文章 (https://archive.org/details/wormreturnsbestf00mcco/mode/2up) 中写道，"在这里，隐喻变成了现实。" 这些都是轰动性的发现，McConnell 充分利用了它们带来的媒体关注。在成为科学家之前，他曾在广播界短暂工作过，深知如何将复杂的观点包装成精炼的媒体金句。在《时代》和《Esquire》等杂志上，他大谈特谈一个可以"吃记忆"的未来 (https://www.wired.com/story/book-excerpt-the-vanishing-earth-james-crawford-brain-mining/)——什么"钢琴课药丸"和"教授汉堡"。他带着受过训练的虫子登上《The Steve Allen Show》，与他整洁的发型和角质框眼镜形成鲜明对比的是，他自封为"食同类者 McCannibal"。 学生们开始给密歇根大学的 McConnell 实验室写信，索要涡虫训练技巧，以便在学校科学展览会上展示，McConnell 热心地提供建议。他相信科学应该属于人民；他把自己视为一个向制度巨人歌利亚投石的大卫。这使他成为那个时代最著名的公众科学家之一，但也使他不被那些更严肃的同行所待见。而且他把所有研究成果都发表在 *The Worm Runner's Digest* 上——一份从实验室散发的反主流文化期刊——这也没有帮助。 "*The Worm Runner's Digest* 有点像《Mad Magazine》遇上一本严肃科学期刊，"Gershman 最近告诉我。在其鼎盛时期，它在全球约有2500名订阅者。封面手绘的盾形纹章上有一只双头涡虫和拉丁语格言 *ignotum per ignotius*，大意是"用更未知之物来解释未知"。1959年的创刊号只有14页油印内容，讲的是涡虫的照料与喂养，但很快便发展壮大。除了发表数十篇记忆转移论文及相关学术文章外，McConnell 还接纳幽默内容，刊登科幻故事 (https://wired.com/story/book-excerpt-rise-and-fall-of-the-artificial-state-jill-lepore-silicon-valley-sci-fi/)、激昂的社论、学生绘制的涡虫漫画、恶搞文章和诗歌。 如今 *Digest* 已成为某种经典邪典读物，但这种混搭风格让许多读者感到困惑。McConnell 最终把这份刊物一分为二，颇似一条涡虫被切成两半，并将严肃的那一半改名为 *The Journal of Biological Psychology*（与1973年创刊的现行同行评审期刊 *Biological Psychology* 无关）。但 McConnell 作为异端和恶作剧者的名声已经根深蒂固。 一只涡虫在水滴中游动，通过显微镜观察。图片由 Luke Groskin 提供 20世纪60年代中期，情况开始走下坡路。尽管 McConnell 一度享有盛名并获得资助——包括在密歇根大学获得加速晋升至终身教职——但其他科学家尝试复现他的记忆转移实验却未能得出一致的结果。虽然不少实验表面上获得了成功，但失败的案例更加引人注目。1965年，诺贝尔奖得主、生物化学家 Melvin Calvin 试图复现 (https://www.wired.com/story/i-trained-a-fly-on-wired-story-ideas/) McConnell 的涡虫实验，但以失败告终，即便在他得到 McConnell 几位前助手的协助、并使用了同一台设备的情况下。他高调发表的实验结果引发了一场激烈的争论 (https://www.nytimes.com/1965/02/14/archives/experts-disagree-on-a-worms-iq-definition-of-learning-is-at-heart.html)，争论的焦点之一是涡虫的正确操作方法。 到20世纪70年代，涡虫记忆研究的热潮已经过去。科学家们转向了大鼠、猫、金鱼，甚至螳螂。一些研究者在大鼠身上展示了成功的记忆转移——将一种动物的脑RNA注射到另一种动物体内——并将其研究成果发表在 *Nature* (https://doi.org/10.1038/209046a0) 和 *Science* (https://doi.org/10.1126/science.149.3684.656) 等顶级期刊上，使涡虫模型相形见绌。但当进一步的实验证明结果不确定时，对记忆转移问题的兴趣便逐渐消退了。正如科学史家 Harry Collins 和 Trevor Pinch 所言 (https://sciencepolicy.colorado.edu/students/envs_5110/collins_the_golem.pdf)，"记忆转移从未被完全证伪；它只是不再占据科学界的想象力。" McConnell 于1971年关闭了他的实验室，此后便长期湮没无闻，只有一次例外——1985年，他成为"大学炸弹客"的受害者 (https://behavior.org/unabomer-extreme-reaction-behavior-modification/)。（爆炸导致他暂时性失聪。）他于1990年去世。如果年轻一代科学家对他的食同类涡虫有所耳闻，那也是作为"一个警告故事，神经科学家在睡前讲给学生听，好吓唬他们远离注定失败的项目"，Gershman 说道。 尽管如此，McConnell 那些离经叛道的研究和特立独行的态度一直留存于神经科学的传说之中，而记忆转移的观念 (https://www.wired.com/story/the-molecular-bond-that-helps-secure-your-memories/) 始终是一个令人私底下着迷的话题。万一 McConnell 真的设法"喂"了一段记忆给虫子呢？对于正在寻找在分子层面研究记忆并与可观察行为建立联系的 Gershman 来说，这个问题如鲠在喉，不吐不快。他决定一劳永逸地解决这个悬案。 一切看起来相当直接明了。2025年春天，Gershman 和他的博士后之一 Maddie Snyder 开始着手复现 McConnell 的学生 Alan Jacobson 所使用的涡虫训练方案。Jacobson 的论文是涡虫记忆转移时代中最为严谨的，Gersherson 和 Snyder 严格遵循其中的每一个步骤。"我们希望获得一个行为学基础，以便能够研究驱动这些极不稳定动物记忆的神经回路，"Snyder 说，"这些回路是否在记忆巩固或存储中发挥作用？因为如果你失去了头，所有那些回路都没了，那记忆存储的机制是什么？" 然而，尽管竭尽全力，他们仍未能做到 Jacobson、McConnell 以及1960年代众多前辈所做到的事情：训练虫子在受到光照时缩紧身体。（他们于2026年4月将结果发表在 biorxiv.org 上 (https://doi.org/10.64898/2026.04.18.719399)。）"我真的百思不得其解，"Gersherson 说。他原本假设……