瑞典卡罗琳医学院刚刚宣布,2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞罗斯(Karl Deisseroth)、彼得·赫格曼(Peter Hegemann)、格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel),表彰他们在光门控离子通道与光遗传学领域的突破性发现。这项来自单细胞藻类的发现,把光变成控制神经细胞的“开关”,开启脑科学研究的全新时代。

斯坦福大学社交媒体账号7日发布视频显示,卡尔·戴塞罗思获奖第二天回校上班时受到师生们夹道欢迎,欢呼声一片。当天上午,戴塞罗思要为本科学生授课。上课前,生物工程系全体师生齐聚教学楼,热烈庆祝戴塞罗思获奖。

长久以来,大脑如何产生记忆、情绪、行为,一直是科学界最大谜题。过去研究只能观察脑活动,很难证明神经环路和行为之间的因果关系。而光遗传学,让科学家可以用光线精准激活或抑制特定神经元,毫秒级操控脑细胞活动,解开大脑运行的底层密码。

彼得·赫格曼(Peter Hegemann),德国洪堡大学学者。他最早在趋光单细胞绿藻中,发现一类奇特感光蛋白:通道视紫红质。藻类依靠这一蛋白感知光线、调整游动方向。赫格曼率先锁定该蛋白对应的基因,提出假说:这类蛋白是光控离子通道,受光照后可介导离子跨膜流动,把光信号转化为生物电信号,为光遗传学打下原始分子基础。

格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel)接续赫格曼的发现,完成关键验证。他成功将通道视紫红质在动物细胞内表达,系统解析蛋白功能,证实光照可以打开离子通道、改变细胞膜电位。他证明这套来自藻类的感光分子,能够在动物细胞中正常工作。正是这项工作,证明了利用这类蛋白操控神经细胞具备可行性。

卡尔·戴塞罗斯(Karl Deisseroth),斯坦福大学教授、精神科医生,将分子发现转化为革命性科研工具。他把通道视紫红质基因导入神经元,实现用光精准控制活体动物大脑内特定神经细胞的开启与关闭。他搭建起完整光遗传学技术体系,同时开发CLARITY透明脑成像技术。如今全球上万间实验室使用这套技术,探索抑郁、癫痫、帕金森等神经精神疾病的发病机制,为脑病治疗开辟新思路。

从微小藻类蛋白,到操控大脑的科研利器,三位科学家接力完成从基础发现到技术落地的跨越。光遗传学不仅重塑基础神经科学,也推动临床转化:相关技术正在探索视力修复、神经调控疗法,有望为众多难治性脑疾病带来新方案。

诺奖评审委员会评价,三位获奖者的发现,让人类得以直接验证神经元与行为的因果关联,为理解大脑复杂功能奠定基石。

(羊城晚报•羊城派综合自海客新闻、光明日报)

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