2026年诺贝尔生理学或医学奖的获奖者名单于北京时间10月5日17:30左右公布,卡尔·戴塞洛斯、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔三位科学家因在光门控离子通道和光遗传学方面的开创性发现而获奖。他们的研究使得科学家首次能够通过一道光束来操控活体大脑中特定神经细胞的活动。这一奖项的颁发,标志着在基础科学领域的重大进展。
三位获奖者的研究分工精确,黑格曼和纳格尔分别在柏林洪堡大学和维尔茨堡大学开展工作,他们在一种名为衣藻的单细胞绿藻中找到了光开关。而戴塞洛斯则在斯坦福大学实现了将这一开关应用于神经细胞的技术。三人共同分享1200万瑞典克朗的奖金,这也是诺贝尔奖设立125周年之际,奖金有所提升的缘故。
黑格曼与纳格尔的研究始于一池塘的绿藻,衣藻这种生物在光照下能迅速移动。在1990年代初,黑格曼在马克斯·普朗克生物化学研究所进行实验,发现衣藻在受到光照后的神经信号反应速度快于人类,进而提出了一种假设:存在一种既能感光又能作为离子通道的蛋白质复合物,虽然当时这一假设并未获得广泛认可。
随着研究的深入,黑格曼团队借助新技术找到了两种与已知感光蛋白相似的基因。为了进一步验证,纳格尔采用青蛙卵细胞进行实验,成功生产出这两种新蛋白并证实它们都是光激活的离子通道,尤其是通道视紫红质-2,能在极短的时间内打开,并允许带正电的离子流入细胞,从而生成电信号。
在他们的研究揭示了光遗传学的巨大潜力后,戴塞洛斯便开始寻找这一工具,并最终把通道视紫红质-2的基因导入大鼠神经细胞,成功实现了光刺激控制神经信号的传递。2005年,戴塞洛斯的研究成果发表,光遗传学这一名词正式确立。2006年,他又将这一技术应用于活体小鼠,进一步证明了其可行性。
诺贝尔生理学或医学委员会主席佩尔·斯文宁松指出,光遗传学为我们揭开了大脑功能和结构的神秘面纱,开启了研究神经系统的新路径。这项技术的发展,将为未来神经科学领域的研究带来重大的新机遇。
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