幫中國學生租房拼家具、換尿不濕產生靈感、最愛帶孫子……他們仨今天拿下諾獎

卡爾·戴塞羅斯（左）、彼得·赫格曼（中）、格奧爾格·納格爾（右）。圖片來源：Stanford Medicine, Humbold-Universität zu Berlin/Philipp Plum, Robert Emmerich/Universität Würzburg

在經歷了多年“陪跑”後，今年諾貝爾生理學或醫學獎終於“輪到”光遺傳學。

台北時間10月5日下午，2026年諾貝爾生理學或醫學獎授予卡爾·戴塞羅斯（Karl Deisseroth）、彼得·赫格曼（Peter Hegemann）、格奧爾格·納格爾（Georg Nagel），以表彰他們在光門控離子通道與光遺傳學領域的突破性發現。

“神經科學界對這個技術得諾獎很早就充滿期待。”得知今年諾獎花落光遺傳學，曾在2005年~2006年與卡爾·戴塞羅斯共事的中國科學院深圳先進技術研究院腦認知與腦疾病研究所所長、深港腦科學創新研究院院長王立平的這句話，代表了許多科學家的心聲。

諾獎評審委員會評價稱，三位新晉得主的發現，讓人類得以直接驗證神經元與行為的因果關聯，為理解大腦複雜功能奠定基石。而在生活中，三位科學家也極具個性，他們中有人愛騎自行車、有的在家庭中牢據“奶爸”角色，是“鄰家大叔”般的科學家。

《中國科學報》：你如何看待今年諾貝爾獎頒給光遺傳學這項成果？

浙江大學醫學院神經科學研究所研究員郭方：這是我們神經科學領域翹首以盼的結果。

作為研究者，如果翻看現在的神經科學期刊，特別是神經環路研究，會發現光遺傳學已經成為最常用、也是最重要的技術手段之一。它功能強大，而且非常好用。學界早就普遍預期光遺傳學的幾位核心奠基者會拿到諾貝爾獎，今年可以說終於兌現了大家多年來的期待。

上海交通大學變革性分子前沿科學中心教授凌代舜：我認為今年把諾貝爾生理學或醫學獎授予光遺傳學，是非常自然的結果。這項工作的意義已經遠遠超出了發明一種新的實驗技術。它獲得諾獎，不僅是對一項具體技術的認可，也是對“利用人工手段精準調控生命過程”這一研究方向的肯定。

中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心高級研究員徐春：很多人都覺得這項技術早就該拿諾獎。當然也有不同聲音，認為它還沒有帶來顛覆性的臨床成果。但這項技術問世二十多年，此前已經斬獲Brain獎、拉斯克獎等重磅獎項，領域內一直都在期待它獲得諾貝爾獎。

關於獲獎者人選也存在討論，為光遺傳學作出重要貢獻的不止三位科學家，但本次獲獎的三位科學家貢獻重大，實至名歸，這份獎項也是對整個領域二十多年發展的高度認可。

王立平：可以說，神經科學界對這個技術得諾獎很早就充滿期待。

《中國科學報》：很多人很早就預測光遺傳學會拿諾獎，今年獲獎會不會覺得來得有點晚？諾獎評委會可能有那些考量？

德國維爾茨堡大學神經生理研究所光遺傳學課題組長高世強：大概2010到2015年，大家就猜測它會拿諾獎。但科學成果需要時間沉澱，相關臨床結果也是最近這兩年才逐步出來。同時這項技術有來自不同領域很多人的貢獻，評判貢獻歸屬本身（也需要時間），難度很大。

Advanced Healthy Aging主編姚怡心：（諾獎評委會可能的考量）有兩方面。第一，光遺傳學從發現到今年約20年，科學共同體已經驗證它不是神經圈“奇技淫巧”，而是可跨領域使用的實驗手段，其價值已經完成檢驗。第二，近幾年腦機介面、神經調控受到廣泛關注，腦科學與神經退行性疾病干預需求暴發。光遺傳作為可精準控制神經回路的方案，臨床轉化前景更清楚，這可能是今年授獎的現實考量。

《中國科學報》：你印象中的這幾位新晉諾獎得主，是什麼樣的人？他們身上有那些“大師風範”？

王立平：卡爾·戴塞羅斯年輕、有激情，熱愛科學。我和他曾經共事，但關於我和他的交往細節，我想在未徵得他允許之前，恕不分享了。

凌代舜：我對卡爾·戴塞羅斯教授印象比較深的一點，是他非常善於把不同學科的問題連接起來。光遺傳學本身就是一個非常典型的交叉研究：它不是簡單地“用光照射神經元”，而是把光敏蛋白、遺傳學、神經科學以及光學技術結合起來，最終獲得一種能夠在活體中對特定神經元進行精準時空控制的方法。我覺得這種研究思路很值得我們這一代科研人員學習。

很多真正重要的科學問題，並不一定來自某一個成熟學科內部，而可能來自不同學科之間的“介面”。Deisseroth在這方面體現出了非常強的科學敏銳性和跨學科整合能力。

徐春：卡爾本身還是一名精神科醫生。我曾經嘗試邀請他來華參加會議，但他說很難抽出時間。他開玩笑說自己妻子（Michelle Monje-Deisseroth，史丹佛大學神經病學教授）名氣比他更大，他在家需要承擔照顧孩子的責任，出門參會並不容易。

他並不是高高在上、脫離生活的科學家，更像鄰家大叔，即便已經是資深學者，依然兼顧家庭與頂尖科研工作，形象十分鮮活。有個坊間傳播的小故事，Deisseroth在家給年幼的孩子更換尿布，手裡拿著一次性尿不濕。尿不濕裡面的高分子吸水凝膠（水凝膠 hydrogel）給了他靈感，他因此想到了發明組織透明化技術。

一位不願透露姓名的業內人士：美國化學會旗下《化學與工程新聞》2023年曾專訪彼得·赫格曼，他列出的愛好是孫輩、爵士樂、帆船和滑雪——把“孫輩”列在第一位。被問到如果不當科學家會做什麼，他回答探險家或外科醫生。

高世強：我的導師格奧爾格·納格爾，他為人十分低調和藹，極度看重科研細節。寫文章的時候，他總強調要實事求是，先把基礎實驗結果落實，評判工作第一標準就是實驗結果是否可靠。不管一項研究結果看起來多麼重大，資料精準永遠放在第一位。資料可靠之後，再做分析。

同時，他不喜歡勾畫宏大的遠景，也就是說不一定非要講一個宏大故事。他說一項研究工作的意義不靠我們自己評價，要看其他人能不能使用你的成果、從中獲益，不需要自我宣傳。

說實話，我並不覺得他有高高在上的“大師”派頭。他非常真實親切和藹，做事看重細節，不會給學生畫大餅，講求實實在在，沒有架子，平時聊天都很隨和。他人特別好。我是課題組第一個中國學生，剛到這裡讀書時，他幫我租房子，開車帶我去宜家，一起組裝床，非常平易近人。他很愛騎自行車，上下班經常騎車，家裡自行車差不多快十輛。

《中國科學報》：請談談今天實驗室接到諾貝爾獎組委會電話時的情形。

高世強：我和奧爾格·納格爾共用一間辦公室。今天早上9點50分，諾獎委員會的電話是我先接到的，我把納格爾的手機號碼發給了他們。我們研究所現在正在組織慶祝活動，大家都很激動。這是一個從基礎研究走嚮應用的典型案例。

《中國科學報》：納格爾教授已是古稀之年，他還經常來實驗室嗎？你們如何相處？

高世強：德國人67歲退休，納格爾今年73歲了。團隊現在基本由我負責。但他經常會來實驗室，以資深教授身份參與工作。

他經常下午過來待半天，大部分時候我們討論科研細節，他會嚴格把控實驗細節與論文質量，這點對我們幫助很大。有時候我們一起討論整體研究思路，我們有很多論文共同發表。我們也會閒聊包括時政在內各種話題，拓展彼此的認知。

《中國科學報》：今年諾獎公佈之後，大家也在討論華人科學家潘卓華。他早在2004年就完成過相似的實驗，你怎麼看待這件事？

郭方：這件事確實值得我們回頭思考。潘卓華老師很早就做出了具有前瞻性的光遺傳學應用工作，但投稿上面經歷了一些坎坷。

一項成果最終產生多大的影響，不僅取決於誰最早做出來，也與發表平台、傳播範圍、後續技術最佳化，以及有沒有形成一個被大量實驗室採用的技術體系有關。對於當時具體的審稿和編輯決定，我們今天很難簡單歸因，但不可否認，過去華人科學家在國際學術傳播和話語權方面確實面臨過更多挑戰。

另一方面，卡爾·戴塞洛斯等人的工作在科學和技術層面完成了非常關鍵的系統化發展。現在廣泛使用的很多光遺傳工具，都是在這條技術路線基礎上不斷最佳化、迭代出來的，並最終把它發展成為一個高度通用的神經科學工具體系。因此，它形成了一條非常清晰而且影響深遠的技術傳承脈絡。潘卓華老師很早就意識到光敏蛋白在視覺恢復方面的潛力，並將相關思路應用於視網膜和失明動物模型研究。這些早期探索具有很強的前瞻性。今天回過頭看，它們也是光遺傳學發展歷史中值得重視的一部分。

《中國科學報》：諾獎通常最多由三人分享，但現代重大科學問題的解決，往往需要大規模合作。如何看待個人創造性與團隊協作之間的關係？

復旦大學基礎醫學院青年研究員趙猛：諾獎最多授予三人，我理解這是在眾多貢獻中，肯定少數作出突出、關鍵貢獻的人，但往往無法覆蓋所有參與者。隨著新技術發展，究竟應把一項發現的獎授予誰，確實需要根據具體情況來判斷。

近年來，技術日新月異，涉及的學科也越來越廣，未來大規模合作應該會越來越多。以心臟疾病研究為例，臨床醫生可能先發現一組患者的病程、疾病狀態或表現與原來的理解不同，基礎研究者則會追問背後的細胞和分子機制，之後需要治療、藥理、統計和臨床試驗團隊，檢驗干預是否有效。

姚怡心：諾獎級發現往往先有“原初的、孤獨的思考”式研究。等應用場景出現後，才需要大規模跨團隊、多方向合作鋪開。前面幾位老師談到的基礎突破與個人思考、後續工程化與多中心驗證，這兩階段不矛盾。

《中國科學報》：如何通俗地理解今天的獲獎成果？

姚怡心：用大白話講，光遺傳學是給科學家一把精巧的“光電遙控器”，解決活體動物裡“指那打那”、毫米級、毫秒級精準操控細胞的難題。

大腦有數百億神經元，過去研究神經系統，就像用大錘砸手錶——電刺激把好壞神經元一起都啟動，藥物則經肝臟代謝分佈到全身，分不清因果。

當科學家把光敏電閘裝載進哺乳動物細胞後，光一亮，目標神經元在千分之一秒就能被啟動；光一關就“安靜”了；換黃光波長還能給神經元“踩剎車”，強制休眠。這樣，在活體動物身上就能像彈鋼琴一樣“彈撥”特定的神經回路。

郭方：光遺傳學相當於給科學家提供了一個操縱神經元的“開關”。我們可以通過光線的開、關，以及不同頻率的光脈衝，精確操縱神經元的活性。

凌代舜：我認為光遺傳學最重要的貢獻之一，是把神經科學進一步從“觀察大腦”推進到了“精準干預大腦”，從而建立了研究神經回路因果關係的新範式。諾獎委員會今天所強調的，正是這種方法讓我們能夠進一步理解神經細胞如何塑造記憶、情感和行為。

更重要的是，這項工作的科學邏輯具有很強的普適性。它實際上提出了一個非常重要的問題：如果我們能夠找到合適的“介面”，能不能用一種外部可控的能量或訊號，去精準讀取、干預甚至重構生命系統中的特定過程？光遺傳學給出的答案是肯定的。

因此，它的影響並不只在於幫助我們認識大腦，而是為“人工調控生命過程”提供了一種非常重要的技術範式。今天我們能夠精準調控神經元，未來還可能進一步調控更多類型的細胞、組織乃至複雜的生理過程。

《中國科學報》：光遺傳學有那些應用前景？

高世強：目前最接近臨床落地的是視覺修復。全球不少企業開展相關臨床試驗，國內也有數家企業推進，大多處於一期臨床前後，效果很不錯。武漢中眸醫療科技團隊的成果讓盲人可以恢復至實現自主生活，比如騎自行車，甚至打牌。

德國也在開展利用光遺傳學重建聽力的研究。視覺、聽力都屬於外周系統，不需要深度介入大腦，安全性和有效性更容易實現，因此外周神經也是較早落地的方向。直接作用大腦會複雜得多，需要配套技術，比如基因遞送技術、顱內光傳輸技術，需要多技術聯合攻關，不能只依靠光控工具本身。但腦部應用未來前景廣闊。

姚怡心：光遺傳學不僅可以當治療工具，也可當研究工具，它能幫助尋找“某神經網路、某核團”的精準給藥方式。比如，神經退行性疾病可用它定位特定回路，再配合特異給藥，減少全腦抑制式用藥。

王立平：️我們從2012年開始，立足深圳，第一時間將實驗室團隊自主開發的與光遺傳相匹配的技術輻射到全國研究機構，降低國內同行的試錯成本，提升該領域國內整體的創新效能。未來，用光遺傳，神經環路示蹤等技術，基於對神經環路調控本能行為的深刻理解，希望建立起大腦與外周多器官功能協同調控機體穩態的神經機制、為神經精神系統疾病及其與代謝，免疫等系統共患疾病的早診優治提供新的解決方案。  (中國科學報)

2026年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉！

瑞典卡羅琳醫學院宣佈，將2026年諾貝爾生理學或醫學獎授予卡爾·戴塞洛斯（Karl Deisseroth）、彼得·黑格曼（Peter Hegemann）、格奧爾格·納格爾（Georg Nagel）三位科學家。

卡爾·戴塞洛斯（Karl Deisseroth） 美國霍華德·休斯醫學研究所及史丹佛大學

彼得·黑格曼（Peter Hegemann） 德國柏林洪堡大學

格奧爾格·納格爾（Georg Nagel）德國維爾茨堡大學

"以表彰他們在光門控離子通道與光遺傳學方面的發現"

趨光藻類為神經細胞帶來了開關

2026年諾貝爾生理學或醫學獎授予光遺傳學——這一方法使我們得以揭示神經細胞如何在活體大腦中塑造記憶、情感和行為。彼得·黑格曼與格奧爾格·納格爾在一種單細胞藻類中發現了一種非凡的蛋白質——視紫紅質通道蛋白（channelrhodopsin）。卡爾·戴瑟羅斯則把這種蛋白質改造成了由光控制的神經細胞開關。獲獎者們的發現為神經科學的一個新時代奠定了基礎。

大腦如何支配情感、行為和身體機能，長期以來一直是個謎。20世紀，研究人員開始探究大腦的那些區域影響那些功能，但所用的方法無法證明因果關係。他們繪製出的大腦圖景就像一張草圖，佈滿問號和未知。如今，這一切正在改變。

"光遺傳學讓我們有機會以一種曾經只能在夢中想像的方式繪製大腦圖譜，"諾貝爾生理學或醫學獎委員會主席佩爾·斯文寧松（Per Svenningsson）表示。

這一切始於彼得·黑格曼的好奇心。他想知道：衣藻（Chlamydomonas，一種單細胞藻類）為何能朝著光源游動。21世紀初，他與格奧爾格·納格爾發現了視紫紅質通道蛋白——一種位於細胞表面、具有獨特性質的藻類蛋白質。當它被藍光照射時，蛋白質中會打開一條通道，帶電離子隨之流入細胞，產生電脈衝。他們發現，無論把這種蛋白質放入那種細胞，那些細胞都會變得對光敏感。

卡爾·戴瑟羅斯將視紫紅質通道蛋白的基因匯入大鼠的神經細胞。通過用藍光照射這些細胞，他成功觸發了神經訊號。2005年，他發表了這一突破性成果。兩年後，他使這種光控神經細胞開關在活體小鼠的大腦中成功運作。

這種用光控制神經訊號的方法如今被稱為光遺傳學，並迅速產生了全球性影響。借助光遺傳學，研究人員得以揭示支配特定記憶、情感和行為的神經環路——這些環路恰與神經和精神疾病密切相關。在臨床醫學中，研究人員正嘗試利用該方法幫助視力障礙者恢復視覺。

光遺傳學從根本上改變了我們對大腦的理解。每天都有新的發現，幫助人類解答一個重大謎題：我們這個不可思議的大腦究竟是如何運作的。

卡爾·戴塞洛斯（Karl Deisseroth），生於1971年。1998年獲美國史丹佛大學博士學位，2000年獲該校醫學博士學位。現任美國霍華德·休斯醫學研究所及史丹佛大學D.H. Chen講席教授、生物工程學及精神病學與行為科學教授。

彼得·黑格曼（Peter Hegemann），生於1954年。1984年於德國馬丁斯里德馬克斯·普朗克生物化學研究所獲博士學位。現任德國柏林洪堡大學赫蒂神經科學資深教授。獲獎發現完成於德國馬丁斯里德馬克斯·普朗克生物化學研究所。

格奧爾格·納格爾（Georg Nagel），生於1953年。1988年於德國法蘭克福大學獲博士學位。現任德國維爾茨堡大學分子植物生理學與生物物理學系（植物學I）分子植物生理學教授。獲獎發現完成於德國法蘭克福馬克斯·普朗克生物物理學研究所。

獎金：1200萬瑞典克朗，由三位獲獎者平分。  (科學家雜誌)

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