2026年诺奖公布，光遗传学推动大脑革命 - 电竞赛事
2026-10-06
2026年诺贝尔生理学或医学奖揭晓！
三位科学家Karl Deisseroth、Peter Hegemann和Georg Nagel共同获奖，以认可他们在“光控离子通道与光遗传学领域的开创性工作”。
简而言之，这三位新晋诺奖得主为人类的神经细胞研发了一把“光控开关”。
他们开发了一项名为**“光遗传学”（Optogenetics）** 的技术，该技术能以空前的精确度揭示活体大脑中神经细胞如何塑造人类的记忆、情感与行为。
诺贝尔生理学或医学委员会主席Per Svenningsson激动地表示：“光遗传学为我们提供了以过去只能梦想的方式绘制大脑图谱的机会。”
是的，他们为神经科学开启了一个崭新时代。但你绝对想不到，这场足以载入人类史册的大脑革命，最初的起点竟然只是池塘里一小撮微不足道的“绿藻”。
此次奖金总额为1200万瑞典克朗（约800万元，较去年增加100万瑞典克朗），由三位获奖者平分。
而1901年首次奖金为15万克朗，2012年曾降至800万。
因“发展出针对一些最具毁灭性的寄生虫疾病具有革命性作用的疗法”，我国首位自然科学诺奖得主屠呦呦独享2015年该奖生理学与医学奖一半奖金。
在讲述这个不可思议的故事之前，我们得先了解为何科学家们对大脑如此“头疼”。
人类大脑重约1.4千克，却包含大约860亿个神经元（神经细胞），它们之间的连接点（突触）高达数百万亿个。这比整个银河系的恒星还要多。
大脑如何掌管我们的情感、行为和身体机能？这长期以来一直是人类科学界最大的谜团之一。
在整个20世纪，神经科学家们如同拿着手电筒在巨大迷宫中盲人摸象。他们试图探究大脑哪些区域影响哪些功能。
例如，他们发现大脑某处受损，人就会失去语言能力；电击大脑某个区域，人就会感到快乐。
但问题在于，过去的方法太“粗暴”了。
想象一下，你想修好一台精密超级计算机里的一行代码，但手中唯一的工具却是一把大铁锤。
过去的脑科学研究就是这样：无论是切除部分脑组织，还是用电极进行广泛电刺激，又或是使用影响整个大脑的化学药物，都像用铁锤砸电脑。
科学家们能观察到现象，但“无法证明因果关系”。
正如诺奖委员会所说，当时他们绘制的大脑图景就像一张粗糙的“草图，充满了问号和未知”。
科学家们梦想拥有一把“上帝的手术刀”——它必须足够精准，能只控制某一个或某一类特定神经元；它又必须足够迅速，能跟上神经元毫秒级闪烁的速度。
这可能吗？整个神经科学界陷入绝望。
直到，两位德国生物学家在水坑里多看了一眼那些游动的绿色单细胞生物。
故事镜头切换到德国。
本届诺奖得主之一，柏林洪堡大学的彼得·黑格曼（Peter Hegemann），是一个充满好奇心的人。与其他死磕人类大脑的神经科学家不同，黑格曼的关注点“卑微”得多。
他经常盯着显微镜下的一种单细胞藻类——衣藻（Chlamydomonas） 发呆。
衣藻是一种非常神奇的微生物。它没有眼睛，没有大脑，完全是单细胞。但是，如果在装满衣藻的培养皿旁放一盏灯，你会发现一个奇妙现象：所有衣藻都会像被施了魔法一样，齐刷刷地朝光源游去。
这种现象在生物学上叫“趋光性”。
黑格曼的好奇心被彻底点燃：一个连神经系统都没有的单细胞生物，凭什么能“看见”光？它是如何把光信号转化为运动指令的？
带着这个看似与人类医学无关的纯粹疑问，进入21世纪初，黑格曼和他的老搭档、维尔茨堡大学的格奥尔格·纳格尔（Georg Nagel） 开始了疯狂的寻宝之旅。
功夫不负有心人，他们在这项基础得不能再基础的植物学研究中，挖到了震惊世界的宝藏。
他们发现，在衣藻细胞表面存在一种非凡的、具有独特性质的藻类蛋白质。他们给它命名为**“通道视紫红质”（channelrhodopsin）**。
这个蛋白质的工作原理精妙绝伦，就像一扇装了“光控感应器”的门：
当蓝光照射到这个蛋白质上时，蛋白质的通道会瞬间打开（Light-gated ion channels）。
接着，带电离子会像潮水般涌入细胞内部，从而产生一个微小的电脉冲。正是这个电脉冲指挥着衣藻向光游去。
更让这两位德国科学家头皮发麻的是，他们做了一个极为大胆的测试：如果把这种藻类的蛋白质放到其他生物的细胞里会怎样？
结果令人震撼：无论他们将这种蛋白质放入哪种细胞，那些细胞都会瞬间变得“对光敏感”！ 只要光一照，细胞就会产生电信号。
这就好比他们找到了一把万能的“光控开关”，只要把这个开关装在任何细胞上，光就能控制它的活动。
一个奇妙发现诞生了。
但谁也没有想到，远在大洋彼岸的美国，一位精神病学专家敏锐地捕捉到了这篇论文，并将其变成了解开大脑谜团的终极武器。
这就引出了我们今天的第三位诺奖得主：斯坦福大学的卡尔·戴瑟罗斯（Karl Deisseroth）。
戴瑟罗斯不仅是一位顶尖神经科学家，也是一位临床精神病学医生。
在临床中，他每天面对饱受抑郁症、精神分裂症、帕金森症折磨的患者。他深知传统药物和电击疗法有多粗糙，副作用有多大。
他一直在苦苦寻找一种能**“精确控制单一神经元”**的方法。
当黑格曼和纳格尔关于“通道视紫红质”的论文发表后，科学界大部分人都只是觉得“这藻类挺好玩的”。但戴瑟罗斯的脑海里却轰然炸响一道惊雷。
一个疯狂的想法诞生了：如果把这种绿藻的“光控开关”基因植入到哺乳动物（比如老鼠甚至人类）的神经细胞里，那我们岂不是可以用光来控制大脑了？！
说干就干。戴瑟罗斯和他的团队开始了如同“弗兰肯斯坦”般的实验。
他利用病毒作为载体，将带有“通道视紫红质”的基因精准导入到大鼠的特定神经细胞中。奇迹发生了！大鼠的神经细胞成功长出了这种来自藻类的光控蛋白质。
2005年，戴瑟罗斯发表了那篇注定名垂青史的突破性论文：
在实验室里，当他用一根极细的光纤将蓝光照射到这些神经细胞上时，光控开关打开，神经元瞬间被激活，触发强烈神经信号；而当光线关闭，神经元立刻安静下来，毫不拖泥带水。
精准、迅速、毫无副作用！
两年后的2007年，他更是完成了降维打击般的创举——他让这种光控开关在活体小鼠的大脑中成功运作！
在随后的各种展示中，全世界的科学家看到了令人毛骨悚然又热血沸腾的画面：
一只活蹦乱跳的小鼠，脑子上插着一根发光的光纤。
当蓝光亮起时，小鼠突然开始疯狂地顺时针转圈；当蓝光熄灭，小鼠立刻停下，仿佛什么都没发生过；
有的实验中，光线一亮，暴躁的小鼠瞬间变得温顺；
有的实验中，光线一闪，原本害怕某个角落的小鼠径直走了过去，因为恐惧的记忆被“光”强行关闭了。
戴瑟罗斯把这项完美融合光学和遗传学的技术正式命名为——光遗传学（Optogenetics）。
一门全新的学科诞生了！
“光遗传学”的出现，就像在一个漆黑的、堆满无数杂物的超级仓库里，突然给人发了一个高精度强光手电筒，并且这个手电筒还能精确控制每一件物品的摆放。
这项技术迅速席卷全球实验室，产生了核爆级别的全球性影响。
过去二十年里，因为光遗传学的存在，人类对大脑的认知正在以指数级飙升：
揭开记忆与情感的终极面纱
借助光遗传学，研究人员终于能揭示控制特定记忆、感觉以及行为的神经回路。科学家们不仅能找到小鼠储存“初恋”记忆的具体细胞，甚至可以通过光照给小鼠植入一段从未经历过的“虚假记忆”。我们终于开始看懂，我们的喜怒哀乐在物质层面究竟如何运作。
攻克精神与神经疾病的新曙光
抑郁症、焦虑症、创伤后应激障碍（PTSD）、阿尔茨海默症、帕金森病……这些困扰人类千万年的顽疾终于迎来破局希望。通过光遗传学，科学家精准定位了引发这些疾病的神经回路，这为开发全新的靶向药物和脑机接口治疗方案提供了无可替代的理论基础。
临床奇迹：让盲人重见天日
这也是最令人激动人心的临床应用之一！正如诺奖委员会特别提到的，在临床医学中，研究人员正在使用该方法尝试为视力障碍者恢复视力。
很多盲人失明，是因为视网膜上的感光细胞死亡了，但他们视网膜后面的神经节细胞还在。
科学家们正在尝试用光遗传学技术，把来自绿藻的“光控蛋白”直接注射到盲人剩余的神经细胞里，让这些原本不感光的神经细胞直接变成能够捕捉光线的“新眼睛”！
目前，相关临床试验已在全球展开，并且已经有盲人患者借此看到了物体的轮廓！
人类想要解开大脑的终极奥秘，恐怕还要在黑暗中摸索几百年。
“光遗传学从根本上改变了我们对大脑的理解。每一天都带来新的发现，帮助解开人类最大的谜团之一：我们不可思议的大脑是如何运作的。” 诺贝尔奖官方的颁奖词，为这项伟大的技术写下了最确切的注脚。
从数亿年前在原始海洋中追逐阳光的单细胞藻类，到今天实验室里被蓝光点亮的人类智慧之光；
从宏大的宇宙星辰，到微观的脑神经元突触。
生命，以一种令人热泪盈眶的方式，完成了最伟大的闭环。
让我们向这三位伟大的科学家致敬！向所有在未知领域默默探索的科研工作者致敬！
因为他们，人类终于握住了控制命运的“光”。而属于神经科学的全新大航海时代，今天才刚刚拉开帷幕。
参考资料：
https://www.youtube.com/watch?v=qGPpW0hAaaY
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2026/press-release/
https://www.nobelprize.org/uploads/2026/10/popular-medicineprize2026.pdf
编辑：大卫
本文来自微信公众号 “新智元”（ID：AI_era），作者：ASI启示录，36氪经授权发布。
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