光遗传学三位奠基人获2026年诺贝尔生理学或医学奖

2026年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，三位在光遗传学领域做出开创性贡献的科学家共同获奖。

当地时间10月5日，瑞典卡罗琳医学院正式宣布，将2026年诺贝尔生理学或医学奖颁发给卡尔·戴塞洛斯（Karl Deisseroth）、彼得·黑格曼（Peter Hegemann）以及格奥尔格·纳格尔（Georg Nagel）三位科学家，以肯定他们在光门控离子通道及光遗传学领域所取得的发现。三位获奖者将均分1200万瑞典克朗的奖金。

当地时间2026年10月5日，在瑞典斯德哥尔摩，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、彼得·黑格曼和格奥尔格·内格尔。视觉中国 图

诺贝尔奖委员会在阐述获奖成果时指出：“2026年诺贝尔生理学或医学奖授予光遗传学——这是一种能够揭示活体大脑中神经细胞如何塑造记忆、情感与行为的方法。黑格曼和纳格尔在一种单细胞藻类中发现了通道视紫红质（channelrhodopsin）这一非凡蛋白质。戴塞洛斯则将该蛋白质改造成可由光照操控的神经细胞开关。这些获奖者为神经科学的新纪元打下了根基。”

诺贝尔生理学或医学奖委员会主席佩尔·斯文宁松（Per Svenningsson）表示：“光遗传学为绘制大脑图谱带来了我们过去只能憧憬的可能性。”

光遗传学是一项将遗传学与光学技术相结合的神经科学方法：研究人员借助基因工程使特定细胞表达光敏蛋白，然后利用特定波长的光来调控这些细胞的活性。如今，光遗传学已成为探究神经元活动与行为之间因果关系的关键工具之一。

值得关注的是，光遗传学革新了科学家研究大脑的手段。以往，研究人员能够观察特定脑区或神经细胞的活动与某种功能或行为之间的关联，却难以确认其中的因果联系。有了光遗传学，研究人员便可以探究特定神经细胞和神经回路在行为、记忆及情感等过程中所发挥的作用。

在三位获奖者当中，黑格曼是最早投身相关基础研究的科学家之一。黑格曼1954年生于德国明斯特，1984年取得博士学位，其博士导师为著名生物物理学家迪特·奥斯特赫尔特（Dieter Oesterhelt）。目前，黑格曼担任德国柏林洪堡大学赫蒂神经科学资深讲席教授。

黑格曼的研究起点源于“简单”的绿藻。一种叫作莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的单细胞绿藻可以感知光线，并朝着适宜的光照方向游动。黑格曼长期研究这种藻类的光感受机制，并提出了一个关键假设：绿藻的光感受器本身可能就是一种能够控制离子流动的蛋白质。

最终，黑格曼找到了名为“通道视紫红质”的答案。与人眼当中的视紫红质相似，通道视紫红质能够感知光，更为特别的是，在受到光照后，它会直接打开细胞膜上的离子通道，使离子迅速通过。

此后，黑格曼与纳格尔证实了这种蛋白质能够被植入动物细胞，并且能够引发快速的电活动变化。

与黑格曼相比，纳格尔的研究背景更侧重于电生理学和生物物理学。他1953年出生于德国魏因加滕，大学阶段在康斯坦茨大学学习生物学和生物物理学，1988年在法兰克福大学获得博士学位。自2004年起，他担任德国维尔茨堡大学教授。

2002年至2003年间，黑格曼与纳格尔合作研究莱茵衣藻，发现并鉴定了两种光控离子通道：Channelrhodopsin-1（ChR1）和Channelrhodopsin-2（ChR2）。他们发现，当ChR2基因在动物细胞中表达时，光照能够极为迅速地改变细胞膜电流和膜电位。

换言之，他们找到了一种天然存在、体积较小、反应敏捷，并且可以通过基因手段安装到其他细胞中的“光控离子开关”，为后续控制神经元埋下了伏笔。

另一位获奖者戴塞洛斯的经历颇为独特：他既是一名神经科学家，也是一名精神科医生。戴塞洛斯1971年生于美国，目前是斯坦福大学生物工程以及精神病学和行为科学教授，同时还是美国霍华德·休斯医学研究所的研究员。

戴塞洛斯长期关注神经科学中一个最核心的问题：某一类神经元究竟是如何导致某一种行为、情绪或者疾病的？传统神经科学很难解答这个问题，因为大脑中存在数以百亿计的神经元，科学家即使记录到某个脑区活动增强，也很难证明究竟是哪些神经元引发了这一行为。

早期的电刺激虽然能够刺激神经元，但通常无法足够精确地区分不同类型的细胞。因此，戴塞洛斯认为可以利用通道视紫红质这类光敏蛋白，把“光”转变为神经元的开关。

2005年，戴塞洛斯与同事发表了关键研究，将来自微生物的光敏蛋白导入哺乳动物神经元，使研究人员能够借助光来刺激神经元。2007年，他进一步让这一光控开关在活体小鼠的大脑中发挥作用，使研究人员能够在活体动物中利用光精准操控特定神经元。

此后，光遗传学迅猛发展。据斯坦福工程学院介绍，戴塞洛斯的研究最终使全球数千个实验室得以利用这一技术来研究脑疾病和精神疾病。

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