光遗传学获2026年诺贝尔医学奖 迪塞罗斯、黑格曼、纳格尔因光控离子通道研究共享1100万克朗

2026年10月5日,诺贝尔生理学或医学奖揭晓。光遗传学领域的三位奠基人——美国斯坦福大学教授卡尔·迪塞罗斯、德国柏林洪堡大学教授彼得·黑格曼与德国维尔茨堡大学教授格奥尔格·纳格尔——共同摘得桂冠。据路透社报道,诺贝尔大会当天在瑞典卡罗林斯卡医学院宣布了这一决定,表彰他们在“光门控离子通道和光遗传学”方面的开创性发现。三位科学家将平分1100万瑞典克朗奖金(约合100万美元)。

光门控离子通道:一场跨越二十年的接力

光遗传学的技术基石,埋藏在一类单细胞绿藻的基因组里。2002年,柏林洪堡大学的彼得·黑格曼团队从莱茵衣藻中分离出一种由蓝光激活的离子通道蛋白,将其命名为Channelrhodopsin-2。这种蛋白在光照下能在毫秒级时间内打开,让钙离子和钠离子涌入细胞,从而改变膜电位。2005年,迪塞罗斯与维尔茨堡大学的纳格尔合作,将编码该蛋白的基因转入哺乳动物神经元,首次证明外来光敏蛋白能够在神经细胞中执行功能。2006年,研究成果发表于《自然》杂志,被学术界视为光遗传学的诞生时刻。此后,该技术迅速扩散,成为神经科学实验室的标配工具。

三位获奖者:从晶体结构到活体大脑

诺贝尔评审委员会在颁奖声明中强调,三位科学家的贡献互补:迪塞罗斯搭建了从光敏蛋白到行为调控的桥梁;黑格曼揭示了光感受的分子机制;纳格尔则优化了蛋白的表达与功能。德国科学家黑格曼在获奖后通过柏林洪堡大学发布声明:“这个奖属于整个光遗传学社区。我们三个人只是接力棒的传递者。”法新社记者从斯德哥尔摩报道称,评审委员会在回答记者提问时强调,这一奖项并非对某项单一成果的肯定,而是对“一个持续二十年的科研共同体的致敬”。

从基因序列到光控行为,这条链条上的每个环节,都离不开三人在实验室里的反复校准与互信。评审委员会特别提到,他们公开共享了质粒与工具病毒,这使得全球实验室能够快速复制并改进技术。

诺贝尔委员会:“光,成为显微镜之后最重要的工具”

在卡罗林斯卡医学院的发布会现场,诺贝尔委员会秘书托马斯·珀尔曼面对全球媒体表示:“他们让神经科学家拥有了一双新的手——可以用光束触摸单个神经元。”他补充说,光遗传技术的时间精度已达到毫秒级,空间精度能够区分单个细胞,这在此前“完全不可想象”。珀尔曼还透露,委员会在过去数年中多次讨论该成果,最终认定其“已经经受住时间的考验”。法新社援引现场直播画面显示,当迪塞罗斯的名字出现在屏幕上时,台下爆发出一阵掌声。另一名评审委员、卡罗林斯卡医学院教授丽娜·贝里斯特伦对媒体表示:“这不仅是神经科学的胜利,也是基础物理学与生物学交叉合作的典范。”

从实验室到病床:光遗传学正在进入临床

光遗传学的价值,并不止于基础研究。据路透社报道,2025年,一种用于治疗视网膜色素变性的光遗传基因疗法已在美国启动人体临床试验,标志着该技术首次进入临床阶段。该疗法将光敏蛋白基因导入视网膜神经节细胞,使失去感光细胞的患者在光照下产生视觉信号。与此同时,全球超过2000个神经科学实验室正在使用光遗传工具探索帕金森病、慢性疼痛、癫痫和抑郁症的神经环路。相关学术论文累计被引用超过10万次,仅2025年发表的文献就超过1.2万篇。分析人士指出,如果临床试验顺利,光遗传学有望在2030年前成为神经修复领域的重要选项。

奖项之外:一场“迟到”却“必然”的颁奖

在诺贝尔奖历史上,光遗传学曾被反复预测。迪塞罗斯早在2019年就获得阿尔伯尼生物医学奖,黑格曼与纳格尔也在欧洲各大奖项中屡次上榜。瑞典《每日新闻》在评论中指出,2026年的颁奖既在意料之外,也在情理之中。珀尔曼在回答“为什么是现在”时说:“科学发现的价值需要时间来验证。光遗传学在发表后的十年中,从少数实验室扩展到了全球,这种渗透速度本身就是最好的证据。”诺贝尔委员会并未提及任何人工智能相关技术获奖的可能性,观察人士认为,这显示了评奖机制对成熟基础科学的偏爱。诺贝尔生理学或医学奖的揭晓,也拉开了2026年诺贝尔奖季的序幕——物理学奖、化学奖等奖项将在未来一周内逐一公布。

FAQ:光遗传学的关键问答

Q1:什么是光遗传学?

A1:光遗传学是将光敏蛋白基因导入神经细胞,再用特定波长的光束精确控制这些细胞活动的技术。它能够以毫秒级速度“开关”特定神经元,帮助科学家研究脑回路与行为的关系。

Q2:这三人的贡献分别是什么?

A2:迪塞罗斯建立了光遗传学在哺乳动物大脑中的应用范式;黑格曼发现了关键的光敏通道蛋白;纳格尔则阐明了该蛋白的分子机制并推动了其跨物种表达。三人的成果相互衔接,缺一不可。

2026年诺贝尔生理学或医学奖的颁发,让光遗传学从实验室术语变为公众记忆。从一滴藻类的光合蛋白,到照亮大脑的激光束,这一领域用二十年完成了从基础发现到临床探索的跨越。如今的光,不仅能驱动神经信号,也正在点亮人类治疗疑难脑病的新路径。诺奖之后,这场关于“光与脑”的叙事,才刚刚进入下半场。