斯德哥尔摩传来2026年诺贝尔奖季的第一声钟响。当地时间10月5日,卡罗琳医学院诺贝尔大会宣布:今年的生理学或医学奖授予美国科学家卡尔·戴塞罗斯(Karl Deisseroth)、德国科学家彼得·黑格曼(Peter Hegemann)和格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel),以表彰他们在“光门控离子通道与光遗传学”领域的开创性发现。 这三位科学家把一株单细胞藻类的“向光游泳”秘密,变成了人类窥探活体大脑的“光开关”——诺贝尔委员会称,这项技术为神经科学开启了一个全新时代(路透社)。

目录

  1. 三位获奖者是谁
  2. 从一株藻类开始的科学之旅
  3. 光遗传学:大脑的“光开关”
  4. 为什么这项技术如此重要
  5. 诺贝尔奖周时间表
  6. 常见问题

三位获奖者是谁

今年的获奖者分属美国和德国两大科研重镇。54岁的卡尔·戴塞罗斯是美国人,现任职于加州斯坦福大学;71岁的彼得·黑格曼任职于柏林洪堡大学;73岁的格奥尔格·纳格尔则在德国维尔茨堡大学工作。诺贝尔委员会秘书长托马斯·佩尔曼在宣布结果时透露,他在周一当天成功通过电话联系到了全部三位获奖者。

三人将分享1200万瑞典克朗(约120万美元)的奖金。诺贝尔生理学或医学奖历来是每年诺奖季的开场大戏,自1901年依据阿尔弗雷德·诺贝尔遗嘱设立以来,已表彰了包括弗莱明青霉素、人类血型发现等一系列改变医学史的成就。瑞典央行设立的经济学奖则是1968年才加入的“第六奖”。

从一株藻类开始的科学之旅

这个故事的起点,是一个看似天真的问题:单细胞藻类衣藻(Chlamydomonas)为什么能朝着光的方向游动?

在柏林洪堡大学,黑格曼对这个问题着迷多年。进入21世纪后,他与在维尔茨堡大学的纳格尔合作,找到了答案的关键——一种对光敏感的蛋白质:通道视紫红质(channelrhodopsin)。这种蛋白质像一扇光控的门:光照射上去,离子通道打开,离子流穿过蛋白质。两人的发现揭示了藻类“追光”的分子机制(《新科学家》)。

而真正把这项发现变成革命性工具的,是大洋彼岸的戴塞罗斯。他将这种藻类蛋白改造成了神经细胞的“光控开关”:把编码该蛋白的基因导入特定的神经元,再用光线照射,就能精确地打开或关闭单个神经细胞的活动。诺贝尔委员会评价,这一工作“为神经科学的新时代奠定了基础”。

光遗传学:大脑的“光开关”

所谓光遗传学(optogenetics),本质上是给神经元装上“遥控器”。诺贝尔委员会成员安娜·韦德尔在宣布现场形象地解释:这项技术就像一个“光敏开关”,让科学家能够绘制出“哪些细胞负责哪些功能”的大脑图谱。

美国有线电视新闻网报道称,借助光遗传学,研究人员可以点亮控制特定记忆、情绪和行为的神经回路——这些回路正是神经系统疾病和精神疾病的关键靶点。今天,全球实验室都在使用这项方法“揭示大脑的奥秘”。

为什么这项技术如此重要

科睿唯安科学信息研究所研究分析负责人戴维·彭德尔伯里指出,这一奖项凸显了一个“彻底改变了科学家理解大脑和神经系统方式”的领域的深远影响。通过用光精确控制和研究神经活动,光遗传学已经成为神经科学的标准工具。

这与今年早些时候其他重大科学突破遥相呼应——比如天文学家首次捕捉到系外行星的无线电信号,以及西伯利亚抗鼠疫研究所事件引发的公共卫生警示。2026年注定是科学大年:从宇宙深空到人类大脑,研究工具的革新正在加速知识的边界扩张。

更值得期待的是临床前景。光遗传学目前主要用于基础研究,但科学家们正探索将其用于治疗帕金森病、抑郁症、癫痫乃至恢复视力。戴塞罗斯本人既是精神病学家也是生物工程师,他长期致力于把这项技术从实验室推向病床。

诺贝尔奖周时间表

医学奖只是诺奖周的开场。按照惯例,物理学奖将于周二公布,化学奖周三,文学奖周四,和平奖周五,最后的经济学奖则定于10月12日揭晓。去年的医学奖授予了美国科学家玛丽·布伦科、弗雷德·拉姆斯德尔和日本科学家坂口志文,表彰他们在免疫系统如何“放过”健康细胞方面的研究,为癌症等疾病的新疗法打开了大门。

常见问题

什么是光遗传学? 一种用光精确控制神经元活动的技术:把光敏感蛋白基因导入目标神经元,再用特定波长的光照射,即可打开或关闭这些神经元,从而研究它们的功能。

三位获奖者各自的贡献是什么? 黑格曼和纳格尔在藻类中发现了关键的光敏感蛋白通道视紫红质;戴塞罗斯将其改造成了可用于神经细胞的光控开关,创立了光遗传学方法。

这项技术能治疗疾病吗? 目前主要用于基础研究,但已在帕金森病、抑郁症、癫痫和视力恢复等方向开展临床探索,前景广阔。

奖金是多少? 1200万瑞典克朗(约120万美元),由三位获奖者分享。