瑞典卡羅琳醫(yī)學院宣布，2026年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予卡爾·戴塞羅思、彼得·黑格曼和格奧爾格·內(nèi)格爾，以表彰他們在光門控離子通道和光遺傳學方面的發(fā)現(xiàn)。對于很多人來說，這三位科學家及其研究領域可能并不熟悉，但他們的工作對神經(jīng)科學產(chǎn)生了深遠影響。

光遺傳學是一種利用光來控制神經(jīng)細胞的技術(shù)。這項技術(shù)的起點是衣藻這種單細胞藻類。彼得·黑格曼和格奧爾格·內(nèi)格爾在衣藻表面發(fā)現(xiàn)了一種特殊的蛋白質(zhì)——通道視紫紅質(zhì)。當藍光照射時，這種蛋白會打開一個通道，讓帶電離子流入細胞，產(chǎn)生電信號。無論將這種蛋白放進哪種細胞，細胞都會變得對光敏感。卡爾·戴塞羅思進一步將這種蛋白質(zhì)改造為神經(jīng)細胞的光控開關(guān)，為神經(jīng)科學的新紀元奠定了基礎。

光遺傳學的基本思路是通過基因工程將制造光敏蛋白的基因引入神經(jīng)細胞，使細胞膜上出現(xiàn)相應的通道。這樣，科學家就可以用適當波長的光改變細胞活動。2005年，卡爾·戴塞羅思和同事在培養(yǎng)的神經(jīng)細胞中證明了這種方法的可行性，并在2006年將其命名為“光遺傳學”。到2007年，研究者已經(jīng)能夠通過細光纖將光送入活體小鼠的大腦，刺激特定神經(jīng)細胞，引起胡須運動。這項技術(shù)不僅提供了一個新的“開關(guān)”，還讓科學家能夠在復雜的大腦中指定一類神經(jīng)元，精確改變它們的活動，直接觀察行為和功能的變化。

光遺傳學的應用范圍不斷擴展。在視覺領域，已有因視網(wǎng)膜色素變性失明的患者在接受光遺傳學治療并配合專用眼鏡后恢復了部分視覺功能。從衣藻到人類，光遺傳學經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)光敏蛋白、測量通道電流、控制神經(jīng)細胞，再到探索臨床應用的過程，是一場跨越幾十年的科學接力。