2026诺贝尔生理学或医学奖揭晓：光遗传学是什么，为什么这项发现如此重要？

瑞典卡罗琳医学院宣布，将2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴瑟罗斯（Karl Deisseroth）、彼得·黑格曼（Peter Hegemann）和格奥尔格·纳格尔（Georg Nagel），表彰他们“关于光控离子通道和光遗传学的发现”。 这项技术的起点，是一种叫衣藻的单细胞藻类。彼德·黑格曼好奇：衣藻没有眼睛，为什么能朝着光源游动？本世纪初，他和格奥尔格·纳格尔在衣藻表面发现了一种特殊的蛋白——通道视紫红质（channelrhodopsin）。当蓝光照射时，这种蛋白会打开一个通道，让带电离子流入细胞，产生电信号。他们发现，无论把这个蛋白放进哪种细胞，细胞都会变得对光敏感。 经科学家研究大脑主要靠观察和电刺激——但电极会同时影响周围所有细胞，无法精确控制特定类型的神经元。光遗传学第一次让科学家能够用光精确地“开关”某一群神经细胞，在毫秒级的时间尺度上研究它路，并探索治疗帕金森病、抑郁症、焦虑症等疾病的新方法。在临床医学中，研究人员正在尝试用光遗传学帮助视力障碍者恢复视觉。 在中国，中科院脑智卓越中心刘真研究员、蒲慕明院士团队已于2026年初建立了新型灵长类光遗传技术，实现了对灵长类大脑皮层的长期精准稳定刺激，为光学脑机接口和视觉假体的研发开辟了新路径。浙江大学在光遗传学脊髓再生、非侵入式光遗传调控等方向也有多项研究成果。 彼得·黑格曼从上世纪80年代就开始研究藻类的感光机制。格奥尔格·纳格尔则专注于将不同生物的光敏蛋白转移到其他细胞中进行测试。2002年，两 而卡尔·戴瑟罗斯则看到了这项发现的巨大潜力。2005年，他带领团队将通道视紫红质-2（ChR2）导入大鼠的神经元中，首次用光成功触发了神经元的动作电位。这标志着光遗传学作为一项神经科学工具正式诞生。 此后，戴瑟罗斯又开发了一系列光遗传学工具，包括抑制性光敏蛋白——用黄光就可以让神经元“安静下来”。蓝光激活，黄光抑制，神经科学家终于有了双向调控大脑的能力。