瑞典卡罗琳医学院宣布,2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴瑟罗斯、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔,表彰他们在光控离子通道和光遗传学方面的发现。

光遗传学简单说就是用光来控制神经细胞。它的起点是一种叫衣藻的单细胞藻类。黑格曼曾好奇,衣藻没有眼睛,为什么能朝着光源游动。本世纪初,他和纳格尔在衣藻表面发现了一种特殊蛋白——通道视紫红质。蓝光照射时,这种蛋白会打开通道,让带电离子流入细胞,产生电信号;把它放进其他细胞,细胞也会变得对光敏感。受体和离子通道合二为一,这在当时出乎科学界的意料。
在此之前,研究大脑主要靠观察和电刺激,而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。戴瑟罗斯看到了这项发现的潜力。2005年,他带领团队把通道视紫红质-2导入大鼠神经元,首次用光触发了神经元的动作电位,光遗传学作为神经科学工具由此诞生。此后他又开发出抑制性光敏蛋白,用黄光就能让神经元安静下来。蓝光激活、黄光抑制,神经科学家有了双向调控大脑的能力。
如今,这项技术能在毫秒级时间尺度上研究神经环路,也被用于探索帕金森病、抑郁症、焦虑症等疾病的新疗法,临床医学中还有研究人员尝试用它帮助视力障碍者恢复视觉。国内也有相关进展:中科院脑智卓越中心刘真研究员、蒲慕明院士团队于2026年初建立了新型灵长类光遗传技术,实现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成果。





