诺奖成果：借绿藻追光问大脑一个究竟 揭秘神经科学新纪元[推荐]

10月5日，北京时间17时30分，2026年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典卡罗林斯卡医学院揭晓，授予卡尔·戴塞罗思、彼得·黑格曼和格奥尔格·内格尔，以表彰他们在光控离子通道及光遗传学相关成果的发现。光遗传学方法使我们得以了解，在活体大脑中神经细胞如何塑造记忆、情感与行为。彼得·黑格曼与格奥尔格·内格尔在一种单细胞藻类中发现了一种非同寻常的蛋白质——通道视紫红质。卡尔·戴塞罗思将这种蛋白质改造为神经细胞的光控开关。三位获奖者为神经科学的新纪元奠定了基础。

如果有一天，有人告诉你：科学家可以在一只自由活动的小鼠脑袋上接上一根细细的光纤，当蓝光一亮，某一群神经元就开始放电；换一种光，另一群神经元就会安静下来。更关键的是，借助这些光，科学家甚至可以让小鼠醒来、转身、寻找奖励，改变原来的行为。这听起来像科幻电影，但这就是光遗传学。这项技术最厉害的地方是它让神经科学家第一次拥有了一种足够精确的工具，可以在神经元活动和动物行为之间真正追问因果关系。

在神经科学领域，有一个难题困扰了人们上百年：当大脑里某一群神经元活动的时候，一种行为也恰好发生了。那么，究竟是这些神经元造成了这种行为，还是它们只是碰巧跟着一起活动呢？看见相关性并不等于找到因果关系。而光遗传学真正改变的就是这件事。在人类研究大脑的过程中，我们最缺的其实不是一张越来越精细的地图，而是一个足够精确的开关。我们很早就学会了把电极插入脑组织，通上电，让附近的神经元兴奋。这个方法速度够快，却有一个很大的麻烦：电流不认识细胞。一个脑区里，兴奋性神经元、抑制性神经元以及功能完全不同的神经细胞挤在一起。电极一刺激，周围谁离得近，谁就可能受到影响。药物可以更加选择性地影响某些受体和神经递质，但速度又往往赶不上神经元。一个动作电位只有毫秒尺度，药物的作用却可能持续几分钟，甚至几个小时。因此神经科学一直缺少一种工具：既能指定“控制谁”，又能精确决定“什么时候控制”。