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2026诺贝尔生理学或医学奖揭晓 -- Press Release: Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026

2026年10月5日,卡罗林斯卡医学院的诺贝尔大会将2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴瑟罗思(Karl Deisseroth)、彼得·黑格曼(Peter Hegemann)与格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel),表彰其对光控离子通道和光遗传学的发现。光遗传学可展示活脑中神经细胞如何塑造记忆、情感和行为。彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔在单细胞藻类发现通道视紫红质(channelrhodopsin),卡尔·戴瑟罗思将其变为神经细胞的光控开关。

正文

新闻稿

2026年10月5日

Image 1: Logotype Nobelförsamlingen

卡罗林斯卡医学院诺贝尔大会决定,将2026年诺贝尔生理学或医学奖联合授予:

卡尔·戴瑟罗斯,霍华德·休斯医学研究所和斯坦福大学,美国

彼得·黑格曼,柏林洪堡大学,德国

格奥尔格·纳格尔,维尔茨堡大学,德国

“表彰他们关于光门控离子通道和光遗传学的发现”

寻找光的藻类给了我们一个神经细胞开关

2026年诺贝尔生理学或医学奖授予光遗传学——一种能够揭示神经细胞如何在活体大脑中塑造记忆、感受和行为的方法。彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔在一种单细胞藻类中发现了一种奇特的蛋白质——通道视紫红质。卡尔·戴瑟罗斯把这种蛋白质改造成神经细胞的光控开关。三位获奖者奠定了神经科学新时代的基础。

大脑如何支配感受、行为和身体机能,长期以来一直是个谜。20世纪,研究人员开始探索大脑的哪些区域影响哪些功能,但当时所用的方法无法证明因果关系。他们勾勒出的大脑图景就像一张草图,布满问号和未知。如今这一切正在改变。

“光遗传学让我们有机会以曾经只能梦想的方式绘制大脑图谱。”诺贝尔生理学或医学委员会主席佩尔·斯文宁松说。

一切始于彼得·黑格曼的好奇心。他想知道,单细胞藻类衣藻是如何朝着光源游动的。21世纪初,他与格奥尔格·纳格尔发现了通道视紫红质——一种位于细胞表面、性质独特的藻类蛋白质。当蓝光照射它时,蛋白质中会打开一个通道,带电离子随即流入细胞,产生电脉冲。他们发现,无论把这种蛋白质放入哪种细胞,那些细胞都会变得对光敏感。

卡尔·戴瑟罗斯把编码通道视紫红质的基因导入大鼠的神经细胞。用蓝光照射这些细胞,他就能触发出神经信号。2005年他发表了这一突破。两年后,他让这个神经细胞的光控开关在活体小鼠的大脑中发挥了作用。

这种用光控制神经信号的方法如今被称为光遗传学,并迅速在全球产生影响。借助光遗传学,研究人员得以揭示与神经和精神疾病相关的特定记忆、感受和行为背后的神经环路。在临床医学中,研究人员正用这种方法尝试为视力受损者恢复视觉。

光遗传学从根本上改变了我们对大脑的理解。每天都有新发现,帮助解开人类最大的谜团之一:我们这颗了不起的大脑是如何工作的。

插图

2026年诺贝尔生理学或医学奖插图

衣藻用它的眼点感知光线

衣藻基因在蛙卵中

戴瑟罗斯将编码通道视紫红质-2的基因导入神经细胞

戴瑟罗斯成功激活了活体小鼠大脑中的神经细胞

莱茵衣藻眼点的光敏感性与快速电反应

通道视紫红质-2在非洲爪蟾卵母细胞中的异源表达

用光对神经元动作电位进行光遗传学控制

用光控制动物行为的在体光遗传学

卡尔·戴瑟罗斯,1971年出生。1998年获美国斯坦福大学博士学位,2000年获该校医学博士学位。霍华德·休斯医学研究所和斯坦福大学D.H. Chen讲席教授、生物工程学及精神病学与行为科学教授。

彼得·黑格曼,1954年出生。1984年在德国马丁斯里德马克斯·普朗克生物化学研究所获博士学位。德国柏林洪堡大学赫蒂神经科学高级教授。获奖发现是在德国马丁斯里德马克斯·普朗克生物化学研究所做出的。

格奥尔格·纳格尔,1953年出生。1988年在德国法兰克福大学获博士学位。德国维尔茨堡大学分子植物生理学与生物物理系(植物学一)分子植物生理学教授。获奖发现是在德国法兰克福马克斯·普朗克生物物理研究所做出的。

Image 2: Watch the 2026 Nobel Prize announcements live

奖金金额:1200万瑞典克朗,由获奖者平分。

评论

多数人祝贺这次获奖并认为实至名归,争议主要集中在两点:诺奖三人上限导致关键贡献者被排除,以及光遗传学是否被高估、其对基础科学与医学的实际价值究竟有多大。

认为诺奖三人上限导致关键贡献者被系统性遗漏

  • 诺贝尔基金会 1968 年章程规定一项奖最多三人共享,此前科学奖实际上也没有超过三人;在医学领域这通常意味着一两位关键贡献者被落下,今年是 Boyden 和 Bamberg,也有人立刻提到 Miesenböck 同样被排除(较多人)
  • 与 CRISPR 类似,同期还有其他人沿着同样思路推进,只是没拿到高影响力论文(较多人) > 医学奖通常意味着一两位关键贡献者被落下,今年就是 Boyden 和 Bamberg。(@zenincognito)

认为 Deisseroth 获奖实至名归,功劳在推广与分享

  • 除了最初的发现,他的实验室还投入巨大精力让技术变得可用,把它蒸馏成能应用于各种问题和疾病模型的形式,这种对领域的塑造同样关键(较多人)
  • 他乐于共享材料,其他实验室能直接从斯坦福的冰箱里取走载体;他也积极提携自己实验室之外的年轻研究者,演讲中公开分享功劳,与那些囤积想法、在合作中处处设防、争夺署名的科学家形成鲜明对比(较多人) > 从早期光遗传学时代起,他就一直乐于分享材料,也热切地提携其他实验室里做创新的年轻人。(@ckemere)

认为光遗传学的实际价值仍待检验

  • 有人始终无法判断它对基础科学或医学到底是真有用还是玩具:基础结果看起来可能只是在重复大量旧的电刺激结论;同时记得 2010 年代有惊人的资金涌入,领域极度时髦(少数人)
  • 即便如此,这仍被视为理论构想到现实的典范:从 Crick 提出用光快速开关特定类型神经元,到真正实现,中间是大量艰苦工作与巧思(较多人) > 从 Crick 的理论设想走到现实,光遗传学确实是领域的巨大革命,其全部潜力还没展现出来。(@randomImmigrant)

认为其意义可比晶体管之于电子学

  • 有人把这个发现类比为晶体管对电子学的意义:它解锁了一种全新的理解和设计方式,后来才催生了计算;并由此推论,计算的下一个阶段可能是生物与量子计算(少数人)

追问活体操作机制上是否真比电刺激更方便

  • 疑问在于:在活体大脑里必须先做足够的活体解剖才能把光照到神经元上,或者需要某种探针;既然如此,它相对于直接电刺激产生动作电位,优势究竟在哪里(少数人,提问者明确表示只是出于兴趣而非贬低)

有价值的补充

  • 相关奠基论文中,Ed Boyden 和 Feng Zhang 分别是第一、第二作者,作者称这是一支真正的全明星团队,可惜只有 PI 获奖。
  • 官方公告侧栏的「Popular information」链接写得清楚有趣,适合了解获奖科学内容。
  • Crick 当年设想用光在清醒动物中快速开关神经元,最好用红外波长以便穿透足够深,并认为分子生物学家或许能把特定细胞类型改造成光敏感——这个愿望后来真的变成了机制。
  • Georg Nagel 曾给一位评论者上过大学第一堂生物课,当时人们就已经认为他迟早会得诺奖;不过那门大一导论课本身相当无聊。
  • 有评论者注意到近年诺奖频繁颁给光学方向,这次又被算作一次。