网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

2026年诺贝尔医学奖授予光遗传学三位科学家,这个发现有多牛?

0
分享至

北京时间10月5日,2026年诺贝尔生理学或医学奖揭晓:美国斯坦福大学的卡尔·代塞尔罗思(Karl Deisseroth)、德国柏林洪堡大学的彼得·黑格曼(Peter Hegemann)、德国维尔茨堡大学的格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel)三位科学家获奖,表彰他们在"光门控离子通道和光遗传学"上的发现。三人平分1200万瑞典克朗(约802万元人民币)。

光遗传学,听着玄乎,其实一句话能概括:用光,精确地打开或关闭特定的神经细胞。

先认识这三位获奖者:

我们先从一种不起眼的单细胞绿藻——莱茵衣藻说起,这种藻类有个奇特本领:会朝着有光的地方游。

彼得·黑格曼一直好奇它是怎么"看见光"的。上世纪90年代起,他带领团队追踪这个感光机制。2002到2003年,他与格奥尔格·纳格尔合作,终于找到了关键蛋白——通道视紫红质(Channelrhodopsin) 。他们证明,这是一种镶嵌在细胞膜上、能直接被光打开的离子通道:蓝光一照,通道就开,带电离子涌入,细胞便产生电信号。更妙的是,他们发现把这个蛋白装进别的细胞,就能让原本"看不见光"的细胞也变得对光敏感。

接下来是卡尔·代塞尔罗思的发现:他借助无害病毒,把通道视紫红质的基因送进大鼠的神经元,再用蓝光照射。2005年,他和同事公布了这个里程碑式的结果:光一闪,神经元就精准放电;2007年又证明它能在活体小鼠大脑中工作。这套"光控神经"的方法,后来被命名为光遗传学(Optogenetics) 。



光控离子通道,是怎么起作用的?

得先理解神经元如何发挥作用:神经细胞的信号,本质是电,细胞膜内外存在电压差,当带正电的离子(如钠离子)大量涌入细胞,膜电位迅速变化,就会触发一次"动作电位",相当于神经元喊了一声。

而通道视紫红质,恰好是一个用光控制的"离子闸门":

蛋白上结合着一个感光分子(视黄醛);

特定波长的蓝光(约470纳米)照来,感光分子瞬间发生形变,形变带动整个蛋白结构改变,闸门打开,细胞外的钠、钾等阳离子顺着通道快速流入,神经元去极化、被"点亮"而放电;

光一停,闸门关闭,神经元恢复平静。

整个过程快到毫秒级,科学家还找到反向工具——比如古细菌里的"嗜盐菌紫质",照光能把氯离子泵进细胞,让神经元安静下来,相当于"关闭键"。

光遗传学最大的优势,是精准。过去用电流刺激,会不分青红皂白激活一片区域的所有细胞、甚至路过的纤维;而光遗传学可以通过基因开关,让感光蛋白只长在某一类神经元上,再用光纤定点照射,从而单独操控某一条神经回路。这让科学家第一次能清楚回答:到底是哪些神经元、哪条回路,在控制记忆、情绪、睡眠或行为。

它能帮助解决哪些疾病?

它能帮助人类弄清帕金森病、癫痫、抑郁症、焦虑、成瘾、精神分裂等疾病背后紊乱的神经回路,包括以下疾病能够获益:

致盲眼病:这是最接近落地的方向。视网膜色素变性等疾病会让视网膜上的感光细胞逐渐死亡,导致失明。科学家尝试把通道视紫红质植入视网膜里原本不感光的神经节细胞或双极细胞,让它们"变身"为新的感光细胞,帮患者重见光明,相关临床试验已经开展。

帕金森病:通过精准调控异常的运动环路,有望为脑深部电刺激提供更精细的替代或补充思路。

癫痫:在异常放电的环路中用光"踩刹车",抑制过度兴奋。

慢性疼痛、精神疾病、成瘾、心律异常等,也都在积极探索中。

需要客观说明的是,由于需要向体内引入基因、植入光纤,光遗传学直接用于人体仍面临安全性和工程上的挑战,临床应用,距离尚远。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
令人震撼:曾经“多子多福”的潮汕,出生率却比全国跌得还惨

令人震撼:曾经“多子多福”的潮汕,出生率却比全国跌得还惨

天气观察站
2026-10-30 15:49:15
印度向中国提荒唐要求:把开放新疆领空开放,把损失全部补回来!

印度向中国提荒唐要求:把开放新疆领空开放,把损失全部补回来!

历史的烟火
2026-10-30 06:42:17
内塔尼亚胡欲再次大选!阿拉伯党团领袖:愿助反对派夺权

内塔尼亚胡欲再次大选!阿拉伯党团领袖:愿助反对派夺权

可乐爱微笑
2026-10-30 15:52:07
道歉视频被指AI生成,小鹏高管也没想到栽到AI手里

道歉视频被指AI生成,小鹏高管也没想到栽到AI手里

第四波科技
2026-10-28 18:58:22
WTT冠军赛:10月30日赛程“炸了”!国乒硬刚东道主,曼昱战陈熠

WTT冠军赛:10月30日赛程“炸了”!国乒硬刚东道主,曼昱战陈熠

以茶带书
2026-10-30 17:09:15
阿媒:梅西和里克尔梅将参加特维斯告别赛;C罗也在邀请名单上

阿媒:梅西和里克尔梅将参加特维斯告别赛;C罗也在邀请名单上

懂球帝
2026-10-30 00:19:09
晚上七点半!央视直播足协杯半决赛,从未在云南赢球,大连冲双冠悬了

晚上七点半!央视直播足协杯半决赛,从未在云南赢球,大连冲双冠悬了

蜡笔小新爱体育
2026-10-30 18:38:40
黄景瑜案子判了,判的还不轻,家暴、和迪丽热巴结婚早真相大白

黄景瑜案子判了,判的还不轻,家暴、和迪丽热巴结婚早真相大白

林轻吟
2026-10-27 16:35:08
1980年,邓小平说:毛主席的错误,要毫不含糊地批评,但要实事求是

1980年,邓小平说:毛主席的错误,要毫不含糊地批评,但要实事求是

帝哥说史
2026-10-11 16:14:43
闹大了!国乒带队一姐出局!女单输张本美和!接班难了

闹大了!国乒带队一姐出局!女单输张本美和!接班难了

乒乓乐园
2026-10-30 06:03:10
中国科学家被自己的发现震惊:我们的电池工厂竟建立在富集锂矿上

中国科学家被自己的发现震惊:我们的电池工厂竟建立在富集锂矿上

金戈远望
2026-10-29 16:33:34
特朗普跛脚或成定局,芬兰挪威一通电话,整个欧洲不寒而栗

特朗普跛脚或成定局,芬兰挪威一通电话,整个欧洲不寒而栗

邱震海
2026-10-30 18:17:38
全红婵不对劲,不是她以后不比赛了,而是她今年19岁了,居然开始了自己的精致路线

全红婵不对劲,不是她以后不比赛了,而是她今年19岁了,居然开始了自己的精致路线

LULU生活家
2026-09-30 20:32:43
巴媒:西多夫频繁叫停训练逐一指导球员,科林蒂安过去没有过

巴媒:西多夫频繁叫停训练逐一指导球员,科林蒂安过去没有过

懂球帝
2026-10-29 20:17:44
房产中介说漏嘴:今明两年买房,认准:买大、买旧、不买三

房产中介说漏嘴:今明两年买房,认准:买大、买旧、不买三

兴趣知识
2026-10-30 03:28:40
它才是化痰“天花板”!每天喝一杯,肺里痰没了,口气也变香了

它才是化痰“天花板”!每天喝一杯,肺里痰没了,口气也变香了

今日养生之道
2026-10-29 15:19:59
弟弟举报哥哥“高考冒名顶替案”新进展:经湖南高院批准,案件审理延期三个月

弟弟举报哥哥“高考冒名顶替案”新进展:经湖南高院批准,案件审理延期三个月

青科新闻
2026-10-30 09:29:07
近期大量上市,已有人中招!男子一口气吃下十多个致胃部糜烂、溃疡,紧急就医!医生提醒;很多深圳人爱吃

近期大量上市,已有人中招!男子一口气吃下十多个致胃部糜烂、溃疡,紧急就医!医生提醒;很多深圳人爱吃

南方都市报
2026-10-29 21:30:50
引爆英超!曼城失意巨星铁心投奔曼联!时隔 15 年死敌直接挖人

引爆英超!曼城失意巨星铁心投奔曼联!时隔 15 年死敌直接挖人

澜归序
2026-10-30 09:14:18
纯钛杯、纯钛餐具的第一批受害者出现了…

纯钛杯、纯钛餐具的第一批受害者出现了…

新住家居
2026-10-24 18:06:53
2026-10-30 19:03:00
霜雪明 incentive-icons
霜雪明
90后中医,爱写作,爱发表不同观点,欢迎各位同仁指正,交流
60文章数 10关注度
往期回顾 全部

科技要闻

谷歌一天跌没5000亿美元!AI烧钱吓傻华尔街

头条要闻

网红边牧被盗遭宰杀犬主人接受30万赔偿 称将全部捐出

头条要闻

网红边牧被盗遭宰杀犬主人接受30万赔偿 称将全部捐出

体育要闻

第三年合同获保障 杨瀚森在垃圾时间抢饭碗

娱乐要闻

李冰冰任泉亲密照流出,情谊胜过夫妻

财经要闻

直播退烧,品牌迎来梦醒时分

汽车要闻

全能百变空间 神行者8五座版便捷更实用

态度原创

教育
本地
旅游
时尚
亲子

教育要闻

还在为几何题发愁?阴影部分面积推导过程全解析!

本地新闻

秋假去哪玩,4 站打卡京郊限定秋色

旅游要闻

让境外游客在重庆多住一晚——两江假日入境游服务的进阶实践

内娱流量生,扎堆假结婚?

亲子要闻

保障婴幼儿日常活动安全,儿童呵护用品系列国家标准实施

无障碍浏览 进入关怀版