瑞典卡罗琳医学院当地时间10月5日宣布，将2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞洛斯、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔，表彰他们在光门控离子通道和光遗传学方面的发现。其发现帮助研究者在活体大脑中打开或关闭单个神经细胞的活动。
诺奖颁给光遗传学领域的三位研究者
诺奖官网公报介绍，三位获奖者的研究奠定了床遗传学的基础。诺贝尔生理学或医学奖委员会主席在颁奖声明中说，光遗传学“为绘制大脑图谱提供了我们曾经只能梦想的机会”。
获奖消息公布时，委员会秘书在发布会上说，三位获奖者当天都通过电话联系上了。54岁的戴塞洛斯是美国人，任职于霍华德·休斯医学研究所和斯坦福大学；71岁的黑格曼任教于德国柏林洪堡大学；73岁的纳格尔来自德国维尔茨堡大学。会场大屏幕上，三人的肖像一同亮起。这场官宣也拉开了2026年诺贝尔周的序幕。
故事的开头是黑格曼的一个疑问。20世纪90年代初，黑格曼好奇：单细胞藻类衣藻为什么对光反应这么快？光进入人眼要触发一连串化学反应，至少需要10毫秒，而衣藻的光反应速度比人眼快20倍以上。
黑格曼由此提出假说：衣藻里可能有一个蛋白，既能捕捉光，本身又充当离子通道。当时同行不相信。多年来，他想把衣藻眼点里的蛋白分离出来，然而蛋白离开天然环境就不稳定，实验一再失败。转机出现在千禧年前后，日本研究者公开了衣藻的基因序列，黑格曼团队随后在数千个基因里找到两个与已知感光蛋白基因高度相似的候选。
▲当地时间2026年10月5日，德国柏林，洪堡大学生物学院实验生物物理实验室的冰箱中存放着装有莱茵衣藻的试管，这些样本用于光遗传学研究（图据视觉中国）
找到蛋白的黑格曼找上了擅长用蛙卵研究蛋白的纳格尔。纳格尔把衣藻的基因注射进蛙卵，蛙卵开始量产这种蛋白，蓝光一照，通道随即打开，产生电信号。
▲当地时间2026年10月5日，德国维尔茨堡，尤利乌斯·马克西米利安·维尔茨堡大学位于伦琴环的生理学研究所大楼，诺贝尔生理学或医学奖得主格奥尔格·纳格尔在此开展研究工作（图据视觉中国）
纳格尔确认，黑格曼10年前提出的假说是对的。2003年，两人公布结果，并提出这种蛋白可以成为用光在细胞里制造电脉冲的工具。
戴塞洛斯曾将张锋招入麾下实验室
2004年夏天，戴塞洛斯在斯坦福建起自己的实验室，招进了后来因开发CRISPR基因编辑技术成为知名华裔科学家的博士生张锋。张锋的任务是把这个来自绿藻的蛋白送进神经细胞，且不把细胞“毒”死。同在斯坦福的博士生爱德华·博伊登负责检测。一年实验之后，团队做出了世界上第一种可靠的技术，能造出以大脑的速度发信号的光敏神经元。
然而，戴塞洛斯当时高兴不起来。团队在论文投稿时被两大期刊《科学》和《自然》双双拒绝。两份期刊都称赞实验的精巧独创，也都认为“看不出实际用途”。
论文最终在2005年8月刊于《自然-神经科学》。然而截至论文发表时，科学界仍不确定，这项技术能用在活体动物上吗？还是一个培养皿里的玩具实验？
这些怀疑成了戴塞洛斯的动力。指导过戴塞洛斯博士后工作的斯坦福神经科学家罗布·马伦卡说，戴塞洛斯身上有一股劲头，大意是你们觉得我错了，我就要证明我是对的。
此后五年，戴塞洛斯凌晨四五点起床，凌晨一两点才睡。这个作息由他的妻子、神经科学家米歇尔·蒙热证实，一直持续到光遗传学实验开始稳定运转。蒙热说，有些人天生不需要那么多睡眠，戴塞洛斯不是那种人，他就是这么拼。
戴塞洛斯是比较罕见的同时在打工和做科研的精神科医生。他一直把大约五分之一的时间留给门诊，病人里有自闭症和重度抑郁症患者。他只接收其他所有治疗都已经失败的病人。
▲当地时间2026年10月5日，2026年诺贝尔生理学或医学奖三位得主之一的卡尔·戴塞洛斯在家中回答问题（图据视觉中国）
然而，即使有不断的拼劲，失败的实验也在前头等着。2005年底，团队开始在小鼠身上做初步测试，靶点是与睡眠有关的下丘脑。他们先把小鼠哄睡，再把蓝光打进脑深部，小鼠醒了，但只是勉强算醒。张锋回忆道，变化非常细微，动物会抽搐一下，然后又睡回去了。
反复失败过后，光遗传学走向病床
转机在2007年夏天，美国《纽约时报》的一名记者预约到访。戴塞洛斯问张锋，能不能想点有趣的东西给记者看。张锋说，也许可以刺激运动皮层，让小鼠抖一抖之类的。
实验成功了。记者写道，张锋调整激光控制器，光纤亮起蓝光，小鼠像追着尾巴的狗一样向左转圈。张锋说：“那是我们真正知道它能驱动非常强烈行为的时刻。”他跑去叫戴塞洛斯，戴塞洛斯说：“这就是我们该给记者看的东西。”
但《纽约时报》当时对光遗传学的形容是“科幻版蠢宠物把戏”。
又过了两年，戴塞洛斯和其他研究者才证明它不只是把戏。2009年春天，他的研究生薇薇安娜·格拉迪纳鲁发表论文，用光遗传学方法在啮齿动物身上界定帕金森病的精确神经连接。戴塞洛斯说，人们需要的就是这个，全世界就跟着跑了。
如今，光遗传学正走向病床。它如今正被世界各地的实验室用来揭示大脑的奥秘。在临床上，研究者正尝试用它帮助失明者恢复视力。光遗传学还在继续解开人类最大的谜题之一：大脑如何工作。
红星新闻记者 邓纾怡
编辑 罗天 审核 任志江
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