2026 诺贝尔医学奖：藻类蛋白变成了大脑的光开关

封面图：© 诺贝尔生理学或医学奖委员会，插图 Mattias Karlén

北京时间 10 月 5 日约 17:30，2026 年诺贝尔生理学或医学奖揭晓：美国科学家卡尔·戴瑟罗斯、德国科学家彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔，因「发现光控离子通道和光遗传学」共同获奖，各得三分之一。

官方公告

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2026/summary/

奖金一共 1200 万瑞典克朗，约合 120 万美元，三人平分。诺贝尔奖官方账号第一时间发了这条消息：

@NobelPrize 的官方宣布，北京时间 10 月 5 日 17:31

评委会的话说得很直白：这项技术能让人看清神经细胞怎样形成记忆、情绪和行为，等于给大脑装上了可以用光拨动的开关。

先认识一下三位获奖者

卡尔·戴瑟罗斯（Karl Deisseroth）：美国人，今年 54 岁。斯坦福大学教授，同时任职于霍华德·休斯医学研究所。他既是生物工程师，也是精神科医生。2005 年，他把藻类里的光敏蛋白装进神经细胞，做成了今天所说的光遗传学。

彼得·黑格曼（Peter Hegemann）：德国人，71 岁。柏林洪堡大学神经科学高级教授。他从 1990 年代起就研究一种叫衣藻的单细胞藻类：它为什么会朝光游？关键发现就是在马克斯·普朗克生物化学研究所做出来的。

格奥尔格·纳格尔（Georg Nagel）：德国人，73 岁。维尔茨堡大学分子植物生理学教授。他擅长用蛙卵研究蛋白质。黑格曼找到可疑基因后找到了他，两人一起确认了光控离子通道的存在。

故事要从一种叫衣藻的绿色单细胞藻类说起。它只有大约 0.015 毫米大，却能朝有光的地方游。身体表面有一个橙色的「眼点」，能感光。

衣藻靠眼点感光，并向光源游去。© 诺贝尔生理学或医学奖委员会，插图 Mattias Karlén

黑格曼当时想不通：人眼感光要经过一长串化学反应，至少要 10 毫秒；衣藻却只要半毫秒。他猜，藻类里一定有一种蛋白质，既能吸光，又能自己当离子通道——光一照，通道就开，带电离子涌进去，细胞立刻产生电信号。

这种蛋白后来被命名为通道视紫红质（channelrhodopsin）。说白了，它就是一个「光控离子通道」：蓝光一照，门就开；离子一涌，电信号就来。

证明这个猜想并不容易。眼点里的蛋白一离开原环境就容易坏。直到世纪之交，日本科研人员公布了衣藻的基因序列，黑格曼组才从里面挑出两个可疑基因。

他把基因交给纳格尔。纳格尔把基因分别注射进蛙卵，让卵细胞大量生产这两种蛋白。结果和他想的一样：照蓝光，通道打开，正离子流进去，电信号出现。他们还给人胚胎肾细胞和仓鼠肾细胞装上这种基因，那些细胞也立刻对光敏感。

2003 年，两人正式发表论文，并提出：这种蛋白可以当成用光制造电脉冲的工具。

斯坦福一位年轻研究者接过了接力棒。戴瑟罗斯学医时在精神科见过很多病人，现有药物效果有限、副作用又大。他想搞清楚：抑郁的人为什么难感到快乐？自闭、精神分裂症又是怎么回事？要回答这些问题，得在活的大脑里精确操控特定神经细胞。

他写信向纳格尔要来通道视紫红质-2 的基因，装进培养皿里的大鼠神经细胞。蓝光一照，神经信号立刻产生，还能传到别的神经细胞。2005 年，这项结果发表；两年后，他在活老鼠的大脑里也做成了同样的事：用一根细光纤把蓝光送进运动皮层，就能控制老鼠胡须的运动。

把藻类基因装进神经细胞后，蓝光就能触发神经信号。© 诺贝尔生理学或医学奖委员会，插图 Mattias Karlén

这种方法在 2006 年被正式命名为光遗传学（optogenetics）：用基因手段让特定神经细胞对光敏感，再用光把它们打开或关掉。

人脑大约有 900 亿个神经细胞，彼此缠在一起。以前的手段比较粗，很难证明「就是这一类细胞」导致了某种情绪或行为。光遗传学把精度一下子提高了。

诺贝尔委员会主席佩尔·斯文宁松说：

Optogenetics provides opportunities for mapping the brain in a way that we could once only dream of.

光遗传学让我们能用以前只能做梦的方式去绘制大脑。

据诺贝尔委员会介绍，研究者已经用它找到了和疼痛、社交、口渴、进食、奖赏、注意力、昼夜节律相关的神经回路；也能在老鼠身上重新激活一段恐惧记忆，证明哪些细胞是那段记忆所必需的。戴瑟罗斯还发现，心脏跳动的节奏也能反过来影响情绪。

临床方面，这项技术已进入尝试阶段。据诺贝尔委员会介绍，有研究把类似通道视紫红质的蛋白放进因视网膜色素变性失明的人的视网膜：配合发光眼镜，患者能分辨并抓取桌上的物体。也有人希望用它改进人工耳蜗，让刺激听神经更精准。对帕金森病、抑郁、焦虑、阿尔茨海默病等，它主要还是帮助弄清机制，为将来的治疗铺路。

据路透社报道，今年医学奖由瑞典卡罗林斯卡医学院的诺贝尔大会选出，奖金 1200 万瑞典克朗，多人获奖时平分。路透社同时指出，光遗传学「已经在世界各地的实验室里使用，用来揭开大脑的奥秘」。

权威科学媒体《自然》杂志的官方账号也第一时间转发了同一句授奖理由，并写「稍后会有更多报道」。

对普通人来说，这件事的意义可以更直白一点：以后听医生讲「某条神经回路出了问题」，背后往往就有光遗传学这种把单根神经「点亮」的研究。它离日常看病还有距离，但已经把大脑从一张模糊草图，变成了一张能一格格核对的地图。

一种会朝光游的藻类，贡献了一种对蓝光敏感的蛋白；两位德国科学家把它认出来，一位美国医生兼工程师把它装进神经细胞。一束光，从此能打开或关掉大脑里特定的开关。2026 年的诺贝尔医学奖，就奖给了这把开关。