2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴瑟罗斯(Karl Deisseroth)、彼得·黑格曼(Peter Hegemann)和格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel),以表彰他们“在光门控离子通道和光遗传学方面的发现”。
从基础生命科学到临床医学,诺贝尔医学奖的突破往往会影响未来医学研究和疾病治疗的发展方向;
对于计划申请医学、生物医学及生命科学相关专业的学生来说,也提供了了解前沿研究和规划专业方向的重要窗口。
2026诺贝尔生理学或医学奖:他们发现了什么?
2026年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家:
·Karl Deisseroth:美国斯坦福大学
·霍华德·休斯医学研究所Peter Hegemann:德国柏林洪堡大学
·Georg Nagel:德国维尔茨堡大学
获奖理由是:“发现光控离子通道及光遗传学。”
从“追光”的藻类到控制神经元
三位科学家的研究,让科学家能够用光控制神经细胞,从而观察大脑中的神经元如何影响记忆、情绪和行为,为神经科学研究打开了全新的大门。
故事蕞早源于Peter Hegemann对一种单细胞藻类的好奇:它为什么会向光源游动?
随后,Hegemann和Georg Nagel发现了一种特殊蛋白——通道视紫红质(channelrhodopsin)。这种蛋白位于藻类细胞表面,受到蓝光照射后会打开通道,让带电离子进入细胞并产生电信号。更重要的是,只要把这种蛋白放入其他细胞,这些细胞也会获得“感光”能力。
Karl Deisseroth进一步将这种蛋白的基因导入大鼠神经细胞。2005年,他证明蓝光可以直接触发神经信号;2007年,他又成功在活体小鼠的大脑中实现了这一过程。
这种利用光控制神经活动的方法,被称为“光遗传学”(Optogenetics)。
光遗传学为什么重要?
过去,科学家虽然知道大脑的不同区域与记忆、情绪和行为有关,却很难证明“某个神经回路究竟是否直接导致某种行为”。
光遗传学改变了这一点。研究人员可以精准控制特定神经元的活动,从而进一步研究大脑中的神经回路,以及它们如何影响记忆、情绪和行为。
如今,光遗传学已经广泛应用于神经科学研究,并帮助科学家探索抑郁症、精神疾病、神经系统疾病等相关机制。同时,研究人员也正在尝试将这一技术应用于临床,例如帮助部分视力受损患者恢复视觉。
可以说,光遗传学让科学家递一次能够像“按开关”一样控制特定神经元,大幅改变了人类理解大脑的方式,也为破解“人类大脑究竟如何运作”这一重大科学谜题提供了新的工具。
三位诺奖得主简介
·Karl Deisseroth,1971年出生。1998年获得斯坦福大学博士学位,2000年获得医学博士学位。目前任美国斯坦福大学生物工程、精神病学与行为科学教授,同时任霍华德·休斯医学研究所D.H. Chen教授。
·Peter Hegemann,1954年出生。1984年在德国马普生物化学研究所获得博士学位,目前任德国柏林洪堡大学Hertie神经科学高级教授。他的获奖研究主要在德国马普生物化学研究所完成。
·Georg Nagel,1953年出生。1988年获得德国法兰克福大学博士学位,目前任德国维尔茨堡大学分子植物生理学教授。他的获奖研究主要在德国马普生物物理研究所完成。
值得关注的是,诺贝尔奖中的许多医学突破,并不是直接诞生于医院临床,而是来自基础生命科学研究。
例如,从分子生物学、遗传学,到免疫学、细胞生物学,再到生物技术,基础研究不断推动现代医学发展。
因此,如果未来希望进入医学健康领域,除了传统的Medicine医学本科,Biomedical Sciences、Biochemistry、Medical Biosciences以及Biomedical Technology等专业,同样值得关注。