发布于:2026-10-06
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一束光,点亮大脑:今年诺奖到底在奖励什么?


每年诺奖揭晓时,总有人会问一句:为什么生物医学奖会颁给看起来像物理实验的成果?今年也不例外——2026 年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·迪塞罗斯(Karl Deisseroth)、彼得·赫格曼(Peter Hegemann)和格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel),表彰他们关于“光控离子通道与光遗传学(Optogenetics)”的发现。

一束光,点亮大脑:今年诺奖到底在奖励什么?

简单来说,他们发明了一种技术,可以用光来精确控制大脑中特定神经细胞的活动——想让它“开”就开,想让它“关”就关。‌


一、诺奖工作的核心:光控离子通道等于给细胞装上“光开关”

神经系统最难的地方在于:大脑的功能来自神经细胞的精确活动。但过去我们要么用电极“粗暴地”刺激,要么用化学药物“弥散地”影响——要精确到“某一种细胞、某一瞬间、兴奋还是抑制”,并不容易。

一束光,点亮大脑:今年诺奖到底在奖励什么?

*用于光与大脑研究的小鼠


今年诺奖工作做到了关键一步:把一种天然存在的感光分子(更准确说是视紫红质家族的感光蛋白)变成可操作的工具。赫格曼与纳格尔在一种单细胞藻类中发现了通道视紫红质(channel rhodopsin)——它能在光照下改变离子流动;而迪塞罗斯则把这种蛋白进一步改造成适用于神经科学研究的“光控开关”。可以把它想象成:把“受光反应的分子马达”装到神经元身上,然后用特定波长的光去“按键”。

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二、为什么它很重要

想理解大脑,科学家需要能主动控制特定神经细胞,看看改变它们的活动会带来什么后果。传统方法存在天然局限,比如微电极刺激难以做到精确定位与特异细胞调控。而光遗传学的革命性优势在于:触发速度极快,可以在毫秒时间尺度上调控神经活动;精确到特定细胞,可以通过遗传手段让特定细胞表达光控工具;能同时处理兴奋与抑制,不同光控蛋白(或组合方案)让“关与开”完全可控。


三、可以用来治病吗

目前进入人体临床试验的光遗传学应用,是治疗视网膜色素变性等致盲疾病。通过将光敏蛋白基因导入视网膜中原本不感光的神经细胞,让它们“学会”感光。

还有就是缓解慢性疼痛,在疼痛信号传导通路上的神经细胞里装上光控开关,光照后细胞受到抑制,痛觉信号无法传达到大脑。


四、光,正在成为调控生命活动的手段

2026年的诺奖所呈现的方向,正在将人们对光的认知从“观察生命”的信息载体,进一步推向“改变生命过程”的主动力量:光不仅能揭示生物活动的发生与演化,更可能通过能量注入、时空选择与精准刺激,参与并重塑细胞命运、组织微环境乃至整体生理功能。对生物医光交叉研究而言,这样的趋势既是鼓舞,也是明确的召唤——未来的关键不只在于成像更清晰、检测更灵敏,更在于实现因果层面的可控,最终把光转化为生命调控能力。




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