2026年諾貝爾生理學或醫學獎公佈！
三位科學家Karl Deisseroth， Peter Hegemann和Georg Nagel共享此次殊榮，表彰他們在「光控離子通道及光遺傳學研究方面的傑出貢獻」。
簡單來說，這三位新晉諾獎得主，為人類的神經細胞找到了一把「光控開關」。
他們發明了一種叫做「光遺傳學」（Optogenetics） 的技術，這項技術能夠以前所未有的精度，揭示活體大腦中的神經細胞如何塑造人類的記憶、情感和行為。
諾貝爾生理學或醫學委員會主席 Per Svenningsson 激動地評價道：「光遺傳學為我們提供了以過去只能夢想的方式繪製大腦圖譜的機會。」
是的，他們為神經科學開啟了一個全新的紀元。但你絕對想不到，這場足以載入人類史冊的大腦革命，最初的起點，竟然只是池塘裡一小撮微不足道的「綠藻」。
這次獎金總額為1200萬瑞典克朗（約 800 萬元，較去年多了100萬瑞典克朗），由三位獲獎者均分。
而1901年首次的獎金是15萬克朗，2012年曾砍到800萬。
因「發展出針對一些最具毀滅性的寄生蟲疾病具有革命性作用的療法」，中國第一位自然科學諾獎獲得者屠呦呦獨享2015年該獎生理學和醫學獎一半獎金。
人類大腦：宇宙中最複雜的「黑匣子」
在講這個不可思議的故事之前，我們得先瞭解一下，為什麼科學家們對大腦如此「頭疼」。
人類的大腦，重約1.4千克，卻包含了大約860億個神經元（神經細胞），它們之間的連接點（突觸）高達數百兆個。這比整個銀河系的恆星還要多。
大腦是如何掌管我們的情感、行為和身體機能的？這長期以來一直是人類科學界最大的謎團之一。
在整個 20 世紀，神經科學家們就像是拿著手電筒在巨大的迷宮裡盲人摸象。他們試圖探究大腦的那些區域影響那些功能。
比如，他們發現大腦某處受損，人就會失去語言能力；電擊大腦某個區域，人就會感到快樂。
但問題在於，過去的方法太「粗暴」了。
想像一下，你想要修好一台精密的超級電腦裡的一行程式碼，但你手裡唯一的工具，卻是一把大鐵錘。
過去的腦科學研究就是這樣：無論是切除部分腦組織，還是用電極進行廣泛的電刺激，又或者是使用影響整個大腦的化學藥物，都像是用鐵錘砸電腦。
科學家們能觀察到現象，但「無法證明因果關係」。
正如諾獎委員會所說，當時他們繪製的大腦圖景，就像是一張粗糙的「草圖，充滿了問號和未知」。
科學家們做夢都想擁有一把「上帝的手術刀」——它必須足夠精準，能夠只控制某一個或某一類特定的神經元；它又必須足夠迅速，能夠跟得上神經元毫秒級閃爍的速度。
這可能嗎？整個神經科學界都陷入了絕望。
直到，兩位德國生物學家在水坑裡，多看了一眼那些游動的綠色單細胞生物。
池塘裡的奇蹟：好奇心與趨光藻類
故事的鏡頭，切到了德國。
本屆諾獎得主之一，柏林洪堡大學的 彼得·黑格曼（Peter Hegemann），是一個充滿好奇心的人。與其他死磕人類大腦的神經科學家不同，黑格曼的關注點「卑微」得多。
他經常盯著顯微鏡下的一種單細胞藻類——衣藻（Chlamydomonas） 發呆。
衣藻是一種非常神奇的微生物。它沒有眼睛，沒有大腦，完全是一個單細胞。但是，如果你在裝滿衣藻的培養皿旁邊放一盞燈，你會發現一個奇妙的現象：所有的衣藻都會像被施了魔法一樣，齊刷刷地朝著光源游去。
這種現像在生物學上叫「趨光性」。
黑格曼的好奇心被徹底點燃了：一個連神經系統都沒有的單細胞生物，憑什麼能「看見」光？它是怎麼把光訊號轉化成
運動指令的？
帶著這個看似和人類醫學八竿子打不著的純粹疑問，進入21世紀初，黑格曼和他的老搭檔、維爾茨堡大學的格奧爾格·納格爾（Georg Nagel） 開始了瘋狂的尋寶之旅。
功夫不負有心人，他們在這項基礎得不能再基礎的植物學研究中，挖到了震驚世界的寶藏。
他們發現，在衣藻的細胞表面，存在一種非凡的、具有獨特性質的藻類蛋白質。他們給它起名為「通道視紫紅質」（channelrhodopsin） 。
這個蛋白質的工作原理簡直精妙絕倫，就像一扇裝了「光控感應器」的門：
當藍光照射到這個蛋白質上時，蛋白質的通道就會瞬間打開（Light-gated ion channels）。
接著，帶電的離子就會像潮水一樣湧入細胞內部，從而產生一個微小的電脈衝。正是這個電脈衝，指揮著衣藻向著光游去。
更讓這兩位德國科學家頭皮發麻的是，他們做了一個極為大膽的測試：如果把這種藻類的蛋白質，放到其他生物的細胞裡會怎樣？
結果令人震撼：無論他們將這種蛋白質放入那種細胞，那些細胞都會瞬間變得「對光敏感」！ 只要光一照，細胞就會產生電訊號。
這就好比他們找到了一把萬能的「光控開關」，只要把這個開關裝在任何細胞上，光就能控制它的活動。
一個奇妙發現誕生了。
但誰也沒有想到，遠在大洋彼岸的美國，一位精神病學專家敏銳地捕捉到了這篇論文，並將其變成瞭解開大腦謎團的終極武器。
跨界狂人：將光鑄成神經元開關的魔法師
這就引出了我們今天的第三位諾獎得主：史丹佛大學的卡爾·戴瑟羅斯（Karl Deisseroth）。
戴瑟羅斯不僅僅是一位頂尖的神經科學家，他也是一位臨床精神病學醫生。
在臨床中，他每天都要面對飽受抑鬱症、精神分裂症、帕金森症折磨的患者。他深知傳統的藥物和電擊療法有多麼粗糙，副作用有多麼巨大。
他一直在苦苦尋找一種能夠「精確控制單一神經元」的方法。
當黑格曼和納格爾關於「通道視紫紅質」的論文發表後，科學界大部分人都只是覺得「這藻類挺好玩的」。但戴瑟羅斯的腦海裡卻轟然炸響了一道驚雷。
一個瘋狂的想法誕生了：如果把這種綠藻的「光控開關」基因，植入到哺乳動物（比如老鼠甚至人類）的神經細胞裡，那我們豈不是可以用光來控制大腦了？！
說幹就幹。戴瑟羅斯和他的團隊開始了如同「弗蘭肯斯坦」般的實驗。
他利用病毒作為載體，將帶有「通道視紫紅質」的基因，精準地匯入到大鼠的特定神經細胞中。奇蹟發生了！大鼠的神經細胞成功長出了這種來自藻類的光控蛋白質。
2005年，戴瑟羅斯發表了那篇註定名垂青史的突破性論文：
在實驗室裡，當他用一根極細的光纖，將藍光照射到這些神經細胞上時，光控開關打開，神經元瞬間被啟動，觸發了強烈的神經訊號；而當光線關閉，神經元立刻安靜下來，毫不拖泥帶水。
精準、迅速、毫無副作用！
兩年後的 2007 年，他更是完成了降維打擊般的創舉——他讓這種光控開關，在活體小鼠的大腦中成功運作！
在隨後的各種展示中，全世界的科學家看到了令人毛骨悚然又熱血沸騰的畫面：
一隻活蹦亂跳的小鼠，腦子上插著一根發光的光纖。
當藍光亮起時，小鼠突然開始瘋狂地順時針轉圈；當藍光熄滅，小鼠立刻停下，彷彿什麼都沒發生過；
有的實驗中，光線一亮，暴躁的小鼠瞬間變得溫順；
有的實驗中，光線一閃，原本害怕某個角落的小鼠，徑直走了過去，因為恐懼的記憶被「光」強行關閉了。
戴瑟羅斯把這項完美融合了光學和遺傳學的技術，正式命名為——光遺傳學（Optogenetics）。
一門全新的學科，誕生了！
光之奇蹟——從繪製記憶到讓盲人復明
「光遺傳學」的出現，就像是在一個漆黑的、堆滿無數雜物的超級倉庫裡，突然給人發了一個高精度的強光手電筒，並且這個手電筒還能精確控制每一件物品的擺放。
這項技術迅速席捲了全球的實驗室，產生了核爆等級的全球性影響。
過去二十年裡，因為光遺傳學的存在，人類對大腦的認知正在以指數級飆升：
揭開記憶與情感的終極面紗
借助光遺傳學，研究人員終於能夠揭示控制特定記憶、感覺以及行為的神經回路。科學家們不僅能找到小鼠記憶體「初戀”記憶的那個具體細胞，甚至可以通過光照，給小鼠植入一段它從來沒有經歷過的「虛假記憶”。我們終於開始看懂，我們的喜怒哀樂，在物質層面究竟是如何運作的。
攻克精神與神經疾病的新曙光
抑鬱症、焦慮症、創傷後應激障礙（PTSD）、阿爾茨海默症、帕金森病……這些困擾人類千萬年的頑疾，終於迎來了破局的希望。通過光遺傳學，科學家精準定位了引發這些疾病的神經回路，這為開發全新的靶向藥物和腦機介面治療方案，提供了無可替代的理論基礎。
臨床奇蹟：讓盲人重見天日
這也是最讓人激動人心的臨床應用之一！正如諾獎委員會特別提到的，在臨床醫學中，研究人員正在使用該方法嘗試為視力障礙者恢復視力。
很多盲人失明，是因為視網膜上的感光細胞死亡了，但他們視網膜後面的神經節細胞還在。
科學家們正在嘗試用光遺傳學技術，把來自綠藻的「光控蛋白」直接注射到盲人剩餘的神經細胞裡，讓這些原本不感光的神經細胞，直接變成能夠捕捉光線的「新眼睛」！
目前，相關的臨床試驗已經在全球展開，並且已經有盲人患者借此看到了物體的輪廓！
尾聲：一束照亮人類未來的光
人類想要解開大腦的終極奧秘，恐怕還要在黑暗中摸索幾百年。
「光遺傳學從根本上改變了我們對大腦的理解。每一天都帶來新的發現，幫助解開人類最大的謎團之一：我們不可思議的大腦是如何運作的。」 諾貝爾獎官方的頒獎詞，為這項偉大的技術寫下了最確切的註腳。
從數億年前在原始海洋中追逐陽光的單細胞藻類，到今天實驗室裡被藍光點亮的人類智慧之光；
從宏大的宇宙星辰，到微觀的腦神經元突觸。
生命，以一種令人熱淚盈眶的方式，完成了最偉大的閉環。
讓我們向這三位偉大的科學家致敬！向所有在未知領域默默探索的科研工作者致敬！
因為他們，人類終於握住了控制命運的「光」。而屬於神經科學的全新大航海時代，今天，才剛剛拉開帷幕。 (新智元)