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2026年诺贝尔医学奖获奖者揭示光遗传学的重要性

2026-10-06 6032

瑞典卡罗琳医学院在10月5日宣布,2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞洛斯、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔,以表彰他们在光门控离子通道及光遗传学领域的开创性研究。这项研究使科学家能够在活体大脑中精确调控单个神经元的活动。

根据诺奖官网的公告,获奖者的探索为光遗传学奠定了坚实基础。诺贝尔生理学或医学奖委员会主席在声明中表示,光遗传学提供了绘制大脑图谱的前所未有的机会。获奖消息公布时,委员会秘书透露三位获奖者都通过电话参与了活动,戴塞洛斯、黑格曼和纳格尔的肖像在颁奖现场的屏幕上闪现,标志着2026年诺贝尔周的开始。

故事起于黑格曼在90年代初的一个思考,他对单细胞藻类衣藻的快速光反应感到好奇,提出可能存在一种蛋白质既能捕捉光又作为离子通道。尽管起初遭到同行的怀疑,黑格曼多年来努力分离出这一蛋白。千禧年时,日本的研究者公开衣藻的基因序列,黑格曼团队在众多基因中找到了与已知感光蛋白质高度相似的候选者。

黑格曼随后找到专注于使用蛙卵研究蛋白的纳格尔,后者通过注射衣藻基因,使蛙卵产生这种蛋白。当蓝光照射到蛙卵时,离子通道打开并产生电信号,验证了黑格曼的假设。2003年,两人共同发表成果,提出这种蛋白可以作为用光刺激细胞活动的工具。

戴塞洛斯则在2004年建立了自己的实验室,并招入了日后因CRISPR技术而成名的张锋。张锋负责将衣藻的蛋白引入神经细胞,经过一年的实验,团队创造出了首个能够以大脑速度发信号的光敏神经元。不过,初次提交的论文在《科学》和《自然》期刊被拒绝,理由是“看不出实际用途”。

最终,论文于2005年8月在《自然-神经科学》上发表,但当时科学界仍对此技术能否在活体动物中实用表示质疑。这些质疑反而激励了戴塞洛斯,他毫不气馁,继续在科研与临床工作中奋战。

尽管努力,实验过程依然充满失败。2005年底,团队开始在小鼠身上进行测试。虽然小鼠受刺激后短暂醒来,但并没有明显变化。转折发生在2007年,美国《纽约时报》的记者来访时,张锋提议刺激运动皮层,以使小鼠表现出明显的行为。实验成功,小鼠做出了引人注目的反应。

然而,当时媒体将光遗传学戏称为“科幻版宠物把戏”,直至2009年,戴塞洛斯及其团队逐步证明了这一技术的真正价值和应用潜力。

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