这位主攻自闭症的医生，拿下今年的诺贝尔奖

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2026年诺贝尔生理学或医学奖的消息传来时，因为时差原因，美国斯坦福大学教授卡尔·戴瑟罗思（Karl Deisseroth）刚在加利福尼亚的家中躺下。此前，他一直在熬夜处理论文、给学生发邮件。

“我当时处于梦幻般的状态，听到了嗡嗡声，但没能及时接通，”戴瑟罗思回忆。电话来自斯德哥尔摩，他回拨后才得知自己获奖。

戴瑟罗思在获奖后不久。图：Michelle Monje-Deisseroth

2026年10月5日，瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔大会宣布，将诺贝尔生理学或医学奖共同授予美国科学家、斯坦福大学教授戴瑟罗思，德国科学家、柏林洪堡大学教授彼得·黑格曼（Peter Hegemann），以及德国科学家、维尔茨堡大学教授格奥尔格·内格尔（Georg Nagel），表彰他们“在光门控离子通道与光遗传学方面的发现”。

“光遗传学为我们提供了以过去只能梦想的方式绘制大脑图谱的机会，”诺贝尔生理学或医学奖委员会主席佩尔·斯文宁松（Per Svenningsson）说。诺奖委员会认为，光遗传学“从根本上改变了我们对大脑的理解”。

作为这项技术的奠基者之一，戴瑟罗思还有另一个身份：精神科医生，专注于难治性抑郁症与自闭症谱系障碍的诊疗。

获奖后接受美联社采访时，他说：“对我而言，我是一名医生兼科学家（physician-scientist）。我是一名精神科医生。我关心患者，也关心那些患有自闭症、抑郁症的患者。”

谈及光遗传学获得诺奖，他说：“我关心这项研究带来的希望。但我同时也是一名基础科学家，我关心的是理解大脑这个奇妙的器官，理解它如何运作，如何整合、计算并实现那些让我们成为人的一切。”

文 | 苏渡

图 | NobelPrize.org

光与基因相结合

光遗传学长期被视为有望获得诺奖的科学突破。

诺奖委员会在获奖说明中概括了三人的贡献：彼得·黑格曼和格奥尔格·内格尔在一种单细胞藻类中发现了一种非凡的蛋白质——通道视紫红质（ChR），卡尔·戴瑟罗思则将该蛋白质转化为神经细胞的光控开关。

这项技术始于一种会朝着光游动的单细胞藻类——衣藻。黑格曼的团队发现，光照到它的眼点后，仅约半毫秒就会出现电信号。他提出，也许同一种蛋白既能感光，又能让带电离子穿过细胞膜。

内格尔把相关基因导入蛙卵细胞，检验这些蛋白的功能。两人的合作确认了光门控离子通道，2003年发表了通道视紫红质2（ChR2）的研究结果：光照能够直接打开通道，引发电信号。

2005年，爱德华·博伊登（Edward Boyden，现执教于麻省理工学院）、张锋等人与戴瑟罗思共同发表论文：在培养的大鼠海马神经元中表达ChR2，给予短暂蓝光，神经元便会放电，研究者得以在毫秒尺度上控制这一过程。

将ChR2基因导入培养神经细胞并用光触发电信号的示意图：让神经细胞产生ChR2，蓝光打开离子通道，触发神经电信号。

图片来源：© The Nobel Committee

下一步，是把光送进活体脑。

2007年，戴瑟罗思及合作者将基因递送与细光纤结合，在活体小鼠运动皮层中用光激活特定神经元，诱发胡须运动。从培养皿中的放电，到动物身体上的动作，细胞与行为之间的关系可以直接接受检验。

这种将光与基因相结合、控制神经信号的方法，被称为光遗传学。它迅速在全球神经科学研究中得到应用。借助光遗传学，研究人员得以揭示与神经和精神疾病相关的特定记忆、感觉和行为背后的神经回路。

在临床医学中，研究人员也正尝试用它帮助视力障碍者恢复视力。

光纤将光送入小鼠脑内并诱发胡须运动的示意图：先让目标神经细胞产生ChR2，再通过光纤送入光，诱发胡须运动。

图片来源：© The Nobel Committee

英国纽卡斯尔大学科学家安德鲁·杰克逊（Andrew Jackson）在《Science》中，把传统脑刺激方法的选择性问题比作“拿木槌弹钢琴”——敲出想要的音符时，也可能碰响周围的音符。

经颅磁刺激（TMS）、深部脑刺激（DBS）等传统的方法，都面临如何更精确选择细胞群的问题。光遗传学则用光更精细地操控特定细胞群：主动改变它们的活动，再看行为是否随之变化，从而检验这些细胞的作用。

伦敦大学学院神经科学家迈克尔·豪瑟（Michael Häusser）则表示，光遗传学“彻底改变了我们在神经科学中探测神经回路的方式”，“我认为这是对一项变革性发现的极好认可，它改变了我们从事神经科学的方式，也有望改变我们治疗大脑疾病的方式。”

他们的大脑是怎么运转的？

寻找这样的工具，与戴瑟罗思的从医经历有关。

原本考虑成为神经外科医生的他，被自闭症和抑郁症患者的痛苦与求助触动。他想知道，抑郁为什么会让人难以感到快乐，自闭症为何发生，精神分裂症中的妄想又从何而来。

为了理解门诊中遇到的这些问题，他需要研究神经细胞怎样在活体脑中运作。

在2021年出版的《Projections》（中译本《照亮破碎之心》）中，戴瑟罗思把自闭症与抑郁称为自己临床工作的两大热情。他写道，自己“逐渐成为一名专门处理两类几乎无法用药物治疗的障碍的医生：自闭症和难治性抑郁症”。

早期参与光遗传学研究、如今在美国麻省理工学院任教的张锋，在斯坦福获奖报道中评价，戴瑟罗思十分关心患有神经精神疾病的患者，也关心怎样找到帮助他们的办法。

获奖当天，家人还在睡觉，诺奖官网的亚当·史密斯在电话采访中问起，他为何仍在接诊，以及临床工作如何影响他的科研。

戴瑟罗思说，“它不断为我提供新的视角，也让我贴近那些最需要帮助、却最常被误解的人，了解什么对他们真正重要。”

在《照亮破碎之心》中，他记录了与查尔斯的诊疗经历。查尔斯是一位年轻的信息技术专业人员，也是一位自闭症人士。经过约两年的治疗，他不再遭受惊恐发作和工作场所中的焦虑，目光接触的困难却仍然存在。

一天早上，戴瑟罗思问他：“你偶尔与人对视的时候，是什么感觉？会觉得焦虑或害怕吗？”

“不会，”他说，“我并不害怕。”

查尔斯解释，看着对方说话时，如果表情变了，自己就得想那意味着什么、该怎样回应，还得调整正在说的话。

“嗯，”查尔斯说，“然后就过载了。我整个人都应付不过来了。”

“如果我把目光移开，就容易多了。”

治疗后的变化与查尔斯的解释，使戴瑟罗思认识到，查尔斯的目光接触困难并非源于焦虑。即使不感到害怕，同时处理表情、语言和回应，仍会让查尔斯不堪负荷。

戴瑟罗思从他的讲述中理解了另一种负荷：同时处理表情、语言和回应，会让他应付不过来。

戴瑟罗思在书中设想，像查尔斯这样能够用语言讲述自身体验的人，或许可以从另一种交流方式中受益：把实时的面对面互动转为文字，减少同时涌入的信息，也不必立即回应。要传达的内容，可以从容组织，等准备好了再发出。

从光遗传学到自闭症

对患者的关注和对大脑运作的好奇，也推动着戴瑟罗思用他参与开创的光遗传学，探究自闭症的生物学机制。

“社交互动可能是哺乳动物所做的最困难的事情。”戴瑟罗思在2017年的斯坦福报道中说。不同脑区需要快速协作，处理不断变化的信息；他与合作者在实验室里研究的，正是支撑这些复杂活动的神经回路。

在神经回路中，兴奋性细胞促进其他细胞活动，抑制性细胞则限制活动。2011年，戴瑟罗思及合作者在普通小鼠的内侧前额叶提高兴奋性细胞活动。一次短暂光照后，研究者把一只陌生小鼠引入它的笼中。接受操控的小鼠，对陌生小鼠的社交探索明显少于对照小鼠。

2012年，团队发表了植入式装置Optetrode的研究：位于中央的光纤传入操控细胞的光，周围的细电极记录电活动，两者能在自由活动的小鼠脑内同时工作。

在人体研究中，他也尝试将脑活动与主观体验联系起来。2023年，斯坦福介绍他推动的人体神经回路研究平台：利用癫痫诊疗中已有的脑内电极，在患者同意下结合主观报告开展研究，初期问题包括解离体验。

除了记录活动，他与合作者还开发了观察细胞形态和连接的方法。西蒙斯基金会自闭症研究计划（SFARI）2012年资助他的项目，研究自闭症相关回路及捐献人脑组织。

次年，郑光勋（Kwanghun Chung，现执教于麻省理工学院）领导开发、戴瑟罗思参与构思和监督的CLARITY技术发表，使研究者能够对处理后的固定组织进行标记和三维观察。

光遗传学概念图。图片来源：© The Nobel Committee

在自闭症模型中，团队进一步检验已经存在的社交探索困难能否改善。2017年，戴瑟罗思团队研究成年Cntnap2基因缺失小鼠，给前额叶中的一类抑制性细胞（PV细胞）施加两秒光刺激，增强它们的活动，再开始10分钟的互动测试。社交探索时间延长，互动持续时间也有所增加。另一种操作——降低兴奋性锥体细胞活动——也得到相近结果。

回路中的“平衡”有不同的测量方式，也依赖具体脑区。2019年，另一团队在体感皮层的模型研究中发现，某些兴奋／抑制比例升高，并未伴随放电普遍增加，可能反映补偿作用。

对戴瑟罗思而言，成年模型的结果有一个尤其重要的含义：遗传改变已经存在，某项行为却仍能随着成年阶段的回路操控而变化。

实验室中的卡尔·戴瑟罗思。图片提供：Stanford Medicine

他在书中解释，相关失衡也可能只出现在生命早期某个“无法再进入、不可逆转的发展阶段”；即便如此，发现仍有价值，但要设想可行的治疗干预就困难得多。这些实验则显示，“至少在某些情形下，成年阶段的干预既足以造成社交缺损，也足以纠正它”。

要将这些成年阶段的实验发现转为治疗，研究者还需要回答：行为变化能否维持，回路线索能否帮助寻找药物，干预在人身上又会产生怎样的结果？

从回路发现到临床帮助

把动物实验中的行为改善转为对人的有效治疗，仍有很长的路要走。兼具临床与科研经验的戴瑟罗思，也在与合作者尝试，让回路发现为药物研发提供线索。

2018年，罗伯特·马伦卡（Robert Malenka，斯坦福大学教授）团队及合作者发表一项血清素研究，戴瑟罗思是共同作者。

研究使用的是一类自闭症模型小鼠，它们缺失了与人类16p11.2区段对应的染色体区域。团队用光操控相关神经元，促进脑内伏隔核的血清素释放，小鼠的社交指标随之提高；在伏隔核局部使用5-HT1B受体激动剂，也产生类似改善。

两种实验的结果，都把药物研发的线索指向了5-HT1B受体。但重复光刺激带来的行为变化主要发生在刺激期间，要寻找能够持续给药的治疗形式，仍需解决药物选择、剂量和人体效果等问题。

获奖当天，戴瑟罗思接受WBUR采访时解释：“一旦弄清哪些细胞真正起作用，就可以据此设计各种类型的治疗。”他参与撰写的2025年路线图讨论了这种间接转化：先用工具识别相关细胞、回路和分子，再寻找药物等治疗形式。

戴瑟罗思与马伦卡等人共同创办的MapLight公司，正在沿这条路线开展研发，他担任公司的科学顾问。据公司2025年的申报文件，血清素回路与受体研究构成了研发依据，公司据此开发了用于持续给药的候选药ML-004。

遗憾的是，2026年6月，公司公布IRIS二期试验的主要结果，公告写道：“未达到主要终点。”这项随机、双盲、安慰剂对照试验纳入161名参与者，评估12周后的变化，以照护者报告的社交沟通评分变化为主要终点。

在小鼠中，戴瑟罗思及合作者已经能够操控特定细胞、改变社交探索行为，并从中寻找药物靶点。这次人体试验却未能实现社交沟通的主要目标。这项药物要继续走向临床应用，仍须在后续人体研究中获得可靠的疗效证据，并明确适用人群与用药风险。

寻找新药的同时，戴瑟罗思仍在接诊成年自闭症人士。他在《Projections》中写到，自己尤其希望帮助那些离开儿科照护后、仍缺少服务的成年人，处理焦虑等可以治疗的共病。

在获奖后的官网采访中，戴瑟罗思也谈到诺奖带来的公共表达机会。他希望增进公众对精神科患者的理解，尤其是那些承受痛苦、却难以解释自身体验的人。

除了诺奖得主，神经科学家，精神科医生，科普作家和自闭症人士权利倡导者等身份外，戴瑟罗思也是一位父亲。

在得知自己获得诺奖的那个晚上，他告诉到场的斯坦福工作人员，第二天清晨六点半起，他需要留出一个小时：孩子们快醒了，他得给他们准备带去学校的午餐三明治。

参考资料

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