昨天揭晓的2026年诺贝尔生理学或医学奖，授予了光遗传学（Optogenetics）领域的开创性科学家。这项能够利用光实现特定神经元毫秒级精确调控的技术，彻底改变了现代神经科学研究的范式，被广泛认为是21世纪生命科学最具影响力的方法学突破之一。早在2021年10月，徐亦迅博士在《返朴》与“药时代”联合直播的一场诺奖展望活动中，将光遗传学列入最值得关注的诺奖候选方向之一，并系统梳理了其发展历程。在当时的分析中，他准确预测了今日获奖的三位科学家，其中一位并不是此前拉斯克奖得主。光遗传学究竟从何而来？为什么几种看似不起眼的古菌和单细胞绿藻，会成为开启神经回路研究新时代的关键钥匙？这项诺奖级科学突破背后，又经历了怎样的科学发现、技术创新与优先权之争？今天，我们跟随徐亦迅博士的视角， 共同回顾这段跨越半个世纪的科学探索历程。发现DNA双螺旋结构的传奇生物学家弗朗西斯·克里克（FrancisCrick），在晚年转向神经科学时，曾做出过一个高瞻远瞩的预言：如果能够找到一种方法，只让特定类型的神经元对光产生响应，那么研究者便能以极高的时空分辨率操控神经回路活动。1999年，克里克明确指出，光可能是实现神经元精准控制的理想工具。此后光遗传学的发展轨迹，在很大程度上实现了这一极具远见的构想。解开大脑奥秘的关键线索，并非来自神经科学实验室，而是来自微生物学和生物物理学研究。20世纪70年代，科学家在嗜盐古菌中发现了细菌视紫红质（bacteriorhodopsin）。这种蛋白能够利用光能将质子泵出细胞膜，从而建立跨膜质子梯度。它的发现为彼得·米切尔（Peter Mitchell）提出的化学渗透学说（Chemiosmotic Hypothesis）提供了重要支持。与此同时，研究趋光性的单细胞绿藻衣藻（Chlamydomonas）时，科学家发现这些生物拥有能够感知光线方向的眼点以及驱动运动的鞭毛。经过十余年的艰苦探索，德国科学家最终鉴定出负责这一过程的关键分子：通道视紫红质（Channelrhodopsin）。这些原本属于基础生物学范畴的发现，后来竟成为重塑神经科学的重要基石。2004年，两位斯坦福大学年轻研究者 Edward Boyden 和 Karl Deisseroth 试图将微生物中的光敏蛋白引入哺乳动物神经元。8月4日凌晨，Boyden 首次向表达通道视紫红质的神经元施加短暂蓝光脉冲。电生理记录显示，神经元立即产生精确而可靠的动作电位。这一实验不仅验证了克里克多年前的设想，也标志着光遗传学作为一项革命性工具正式诞生。从此，研究人员得以用光直接读取和操控特定神经回路的功能。任何重大科学突破，都不仅仅是实验结果的累积，也往往伴随着复杂的人物关系与学术竞争。随着两位斯坦福研究者先后独立建组，围绕“谁应被视为光遗传学主要创建者”的讨论持续多年。徐亦迅博士在2021年的分析中指出，不同历史回顾文章对于早期贡献的呈现方式存在值得讨论之处。在光遗传学奠基性工作的早期阶段，钱永佑教授（Richard Tsien）不仅提供实验资源与科研支持，也在项目推进过程中发挥了重要作用。其低调而慷慨的学术风格，成为这段历史中常被忽略的一页。华人科学家潘卓华也曾以不同路径独立探索利用光操控神经元的可能性。由于论文发表时机与学术传播等因素，部分重要贡献最终未能进入诺奖聚光灯下。在2021年的诺奖展望报告中，徐亦迅博士条分缕析地推演了诺奖委员会的评选逻辑，从技术原创性、关键发现归属以及诺奖委员会历来的评奖偏好出发，准确预测了2026年的获奖名单：Peter Hegemann（彼得·赫格曼）：十几年死磕衣藻趋光性，发现并表征通道视紫红质，是整个领域最重要的生物学奠基者之一。Karl Deisseroth（戴塞尔罗斯）：推动光遗传学从概念验证走向活体应用，并建立起完整的实验体系与研究生态。Georg Nagel（格奥尔格·纳格尔）：在通道视紫红质功能鉴定与早期共享过程中发挥关键作用，为后续技术突破奠定基础。一束来自绿藻的蓝光，一个来自古菌的光敏蛋白，看似彼此无关的基础研究成果，最终共同开启了人类探索大脑的新纪元。光遗传学的故事也再次提醒我们：改变世界的重大突破，往往起源于最纯粹的好奇心驱动研究。
本视频截取自2021年“返朴”与“药时代”联合直播的诺奖展望活动你认为在光遗传学的发展史中，谁的贡献最让你感到惋惜？欢迎在评论区留言讨论！特 别 提 示
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