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屈指數來，
與MRI（核磁共振影像）相關的領域，
已獲得了五次諾貝爾獎，
並成為就業市場上的新寵…
核磁共振影像（Magnetic
Resonance Imaging，簡稱MRI）近年來已成為放射診斷醫學上一個重要的工具。MRI是利用射頻無線電波作為刺激，以觀察特定種類之原子核在強大的靜磁場下，受到擾動後於恢復平衡過程中，所發出來的磁矩變化信號。我們可以利用法拉第定律，轉換磁矩變化信號為電信號，並經由二維傅立葉轉換運算，求得物體中原來的原子密度的影像。這個技術的優點除了不須要侵入人體，即可得人體的任意方向剖面圖之外，最重要的是它提供了人體軟組織任意截面的結構，及其他眾多的物理參數訊息，而且尚未發現其對人體造成傷害。
核磁共振（NMR）的研究最早是由史丹佛大學的Felix
Bloch以及哈佛大學Edward Purcell二組研究團隊在1946年所發表，但是那段時期有關核磁共振的研究集中於使用連續變化的無線電波進行化學結構之分析。第一張二度空間水標本的氫原子NMR影像，由在紐約州立大學
Stony Brook分校的保羅•勞特布爾（Paul
Lauterbur，2003年諾貝爾醫學獎得主）於1973年所發表；位於英國諾丁罕大學的彼得•曼斯菲爾德（Peter
Mansfield，2003諾貝爾醫學獎另一得主）則在同年提出「NMR之固態繞射條紋」。這些實驗最主要的共同點，是使用具有線性梯度的靜磁場來顯示物質於空間之分佈，這個重大觀念使NMR
邁進了MRI的領域。
MRI之得獎真可謂千呼萬喚始出來，在1991年Sir
Ernst因Pulse N MR及2D NMR獲得當年的化學獎以後，匆匆又過了12個年頭。回顧NMR
的諾貝爾史，1944年拉比（I. Rabi）即因量測原子核的磁矩而獲頒物理獎；1952年發現NMR現象並精確量測出來之F.
Bloch和E. Purce ll也共同獲得諾貝爾物理獎；連同2002年K.
Wuthrich因應用NMR來決定生醫巨型分子之三維空間結構而榮膺化學桂冠；屈指數來，與NMR
相關之領域已獲得過五次之諾貝爾獎項。
今年得獎人的貢獻何在？
一般NMR實驗均須將磁場調整均勻，以求得不同結構的精確頻譜訊息。不均勻的磁場將導致異常過寬之頻帶，因而喪失了據以分析不同物質結構之頻譜鑑別率；此一調整磁場過程稱做shimming，這是一個入門者必須學習的基礎功夫，物理學家及化學家以前已用了數十年。我們今天回顧歷史，的確很難想像二十多年來，竟然沒有文獻顯示曾經有人想到過用這些平常想要去之而後快的「雜訊」，來形成有用的「空間物質分佈」信息。
勞特布爾及曼斯菲爾德的主要貢獻，即明確指出利用不均勻的磁場「梯度」來形成「空間解析度」，利用可控制之梯度大小，將空間訊息直接轉換成頻譜之訊息，將NMR原理由結構分析，貫穿至空間物質數量分布之影像。仔細想想，這兩個完全互斥的訊息，一般人的確很難跳出傳統訓練的巢臼，想像出其中的關聯。一般化學家總覺得要不就在頻譜上根據位置告訴我們這是什麼物質，不然就是從影像的觀點出發，只要能將特定空間上的物資多寡顯示出來即可。時至今日，MRI的發展迅速，除了可將物質之立體空間分布顯示出來，更可以結合NMR光譜分析特色，將一個組織中不同成份如脂肪、水分、化合物之濃度影像，於MRI中分別顯示出來，以作為診斷及手術治療之依據。
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