三位科學家憑光遺傳學研究斬獲諾獎

今日，諾貝爾獎基金會宣佈將 2026 年諾貝爾生理學或醫學獎授予以下三人，以表彰他們在“光控離子通道和光遺傳學”領域的發現：

美國霍華德 · 休斯醫學研究所及斯坦福大學的 Karl Deisseroth

德國柏林洪堡大學的 Peter Hegemann

德國維爾茨堡大學的 Georg Nagel

諾貝爾獎評選機構表示，三位科學家的研究推動了光遺傳學（Optogenetics）的發展。這項技術能夠利用光信號精確控制神經細胞活動，使研究人員得以觀察活體大腦中的神經細胞如何影響記憶、情緒和行爲，併爲神經科學研究開啓了新的方向。

這項研究最初源於對單細胞藻類的探索。Peter Hegemann 一直對萊茵衣藻（Chlamydomonas）如何向光源遊動感到好奇。21 世紀初，他與 Georg Nagel 發現了一種具有特殊功能的蛋白質“通道視紫紅質”（Channelrhodopsin）。這種蛋白質位於藻類細胞表面，當受到藍光照射時，蛋白質會打開離子通道，使帶電離子進入細胞，從而產生電信號。

研究人員進一步發現，無論將這種蛋白質引入哪一種細胞，都可以讓該細胞獲得對光線的敏感性。這一發現爲利用光信號控制細胞活動提供了關鍵基礎。

隨後，Karl Deisseroth 將通道視紫紅質的相關基因引入大鼠神經細胞。當研究人員使用藍光照射這些細胞時，可以直接觸發神經信號。Deisseroth 於 2005 年公佈了這一突破，兩年後又進一步證明，這種由光控制的神經細胞“開關”能夠在活體小鼠的大腦中發揮作用。

這種利用光線控制神經信號的方法後來被稱爲光遺傳學，並迅速在全球神經科學研究領域得到應用。研究人員利用光遺傳學，可以精確操控特定神經迴路，從而研究與特定記憶、情緒和行爲相關的腦部機制，並進一步探索這些機制與神經系統疾病和精神疾病之間的關係。

諾貝爾生理學或醫學獎委員會主席 Per Svenningsson 表示，光遺傳學爲大腦研究提供了過去難以想象的研究手段，使科學家能夠以新的方式繪製大腦中的神經連接和活動。

除了基礎神經科學研究外，光遺傳學也開始進入臨牀醫學研究領域。例如，研究人員正在嘗試利用這一技術幫助視力受損患者恢復部分視覺功能。

諾貝爾獎評選機構認爲，光遺傳學已經從一項基礎生物學發現發展成爲研究大腦的重要工具，並從根本上改變了科學家對大腦工作機制的理解。隨着相關研究持續推進，這項技術正在幫助科學家進一步探索記憶、情緒、行爲以及其他複雜腦功能背後的神經機制。