作者:默思編輯部 發布:2026-10-08
2026年諾貝爾生理學或醫學獎於10月5日公布,由美國史丹佛大學教授Karl Deisseroth、德國柏林洪堡大學教授Peter Hegemann,與德國維爾茨堡大學教授Georg Nagel三人共同獲獎,得獎理由是「發現光敏感離子通道並發展出光遺傳學」。
這項獲獎研究的起點,是Hegemann與Nagel在單細胞藻類Chlamydomonas中發現的光敏感蛋白質「視紫質通道蛋白」(channelrhodopsin)。這種蛋白質一旦接觸到藍光,就會開啟通道,讓帶電離子流入細胞、產生電訊號——這項發現為後續技術奠定了核心基礎,也是整個光遺傳學領域得以成立的關鍵分子機制。
Deisseroth接手後,將視紫質通道蛋白的基因導入大鼠的神經細胞中,當這些細胞暴露在藍光下時,便能精準觸發神經訊號,相關突破性成果於2005年發表。他隨後進一步證實,這項技術同樣能用來控制活體小鼠腦中的神經細胞活動——這正是「光遺傳學」(optogenetics)名稱的由來:用光,精準操控特定基因標記的神經元,而不會干擾周邊其他未標記的神經細胞。
光遺傳學讓研究者得以在活體腦中,精準開啟或關閉單一神經細胞的活性,如今已是全球神經科學實驗室用來揭開大腦運作機制的重要工具,從巴金森氏症、憂鬱症到成癮行為的神經迴路研究,都能看到這項技術的身影。研究者也期待這項技術未來能應用於改良人工電子耳,讓刺激聽覺神經的精準度超越現行的電子刺激裝置,為聽損患者帶來更細緻的聽覺體驗。
得獎人中,54歲的Deisseroth現任史丹佛大學教授,71歲的Hegemann任教於柏林洪堡大學神經科學系,73歲的Nagel則是維爾茨堡大學生物物理學教授。今年每項諾貝爾獎的獎金提高至1200萬瑞典克朗(約合121萬美元),由三位得獎人共同分享。
光遺傳學的誕生故事,是基礎科學研究如何從看似與人類醫學毫不相干的單細胞藻類研究,一步步演變為改寫整個神經科學研究方法論的經典案例,也提醒我們:許多日後改變臨床實務的突破,往往源自最初看似冷門的基礎研究投入,而非一開始就鎖定明確臨床應用目標的研究計畫。
值得注意的是,光遺傳學問世至今已逾二十年,真正走到臨床應用階段的案例仍相對有限,目前多數成果仍停留在動物實驗與基礎機制研究層次。這也說明了基礎科學突破與臨床實際應用之間,往往存在相當長的轉譯時間,耐心與長期資金投入,同樣是這類研究不可或缺的條件。
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