今年诺奖颁给光遗传学，中国学者解读：该技术已用于盲人复明临床

新京报记者 张璐 编辑 张磊 校对 卢茜

当地时间10月5日，瑞典卡罗琳医学院宣布，将2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞罗思（Karl Deisseroth）、彼得·黑格曼（Peter Hegemann）、格奥尔格·内格尔（Georg Nagel）三位科学家，以表彰他们在光门控离子通道和光遗传学方面的发现。

新京报记者采访了两位和诺奖得主戴塞罗思有交集的学者——北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏、台北医学大学教授吴承瀚，听他们解读这项工作的科学意义，并分享了他们对戴塞罗思的印象。

光遗传学可让特定细胞对光产生反应

“光遗传学结合光和遗传学两大要素，其最大的意义是实现了对神经细胞电活动的精准控制。”罗敏敏说，人脑约有860亿个神经元，思维、感知和运动，都源于神经细胞电活动的变化。因此，控制神经细胞电活动，是理解脑功能，甚至改变动物行为、治疗疾病的关键。

早在20世纪40年代，科学家就开始尝试用电刺激研究脑区功能。然而，传统电刺激难精准抑制神经细胞的活动，药物调控也很难精准控制细胞类型，另外，神经细胞激活后产生的动作电位是毫秒级的，药物调控无法达到毫秒级。

本世纪初，德国科学家彼得·黑格曼、格奥尔格·内格尔发现，绿藻中存在对光敏感的离子通道，控制着单细胞藻类的趋光运动。随后，戴塞罗思等人将这一光敏感离子通道通过遗传学手段表达于特定类型细胞中，实现了对细胞兴奋或抑制的精准操控。2005年，戴塞罗思的相关论文发表后，光遗传学迅速普及，成为神经科学实验室的常用技术。

吴承瀚说，通过这个技术，可以让特定的细胞对光产生反应。大脑内部完全黑暗，神经细胞通常不会对光有反应，只有眼睛里的视杆细胞和视锥细胞能感光。但在自然界中，有些生物能感知光，比如海藻。科学家们从这些生物中找到了光敏感蛋白，并将它们表达到原本不具备这种能力的神经细胞中。这样，就能用特定波长的光来精准调控这些细胞的活动，比如当光照射时，细胞被激活；当光消失，细胞则恢复静息状态。这种结合了光和遗传学的技术，极大地提升了神经科学研究对大脑活动的操控能力，也正是光遗传学的核心创新点。

中国在光遗传学推广上较为领先

罗敏敏回忆，2005年戴塞罗思的论文刚一发表，他就给戴塞罗思发邮件想要质粒——一种表达光敏感分子的基因载体。“我做博士后的导师恰好是那篇论文的审稿人之一。”

“后来实验室的学生张锋告诉我，我发的邮件是他收到的第三封要质粒的邮件。”罗敏敏说，华人科学家在光遗传学技术开发与推广中做出了很多贡献，华裔神经生物学家张锋、现在就职于深圳先进院的王立平都是其中的代表。罗敏敏还特别提到做出重要贡献的科学家潘卓华，“他的文章差不多同期送出，但发表的时间晚了几个月，影响稍小。”

同时，中国在光遗传学推广上也较为领先。在临床转化方面，罗敏敏说，他创立的健达九州公司正利用光遗传学技术为盲人复明。他解释道，相当一部分盲人并非整个视网膜损坏，而是对光敏感的视锥细胞、视杆细胞退化，通过基因治疗，让剩余细胞表达对光敏感的离子通道或受体，就能重新赋予它们感光能力。

“我们在临床实践中看到，有些患者完全失明多年后，通过光遗传学基因治疗，重新获得了部分视觉。”罗敏敏说，相关项目已在中美两国进入注册临床试验阶段。

戴塞罗思慷慨分享科研进展，对文学、艺术都有兴趣

谈及戴塞罗思，罗敏敏说，两人第一次见面是2008年，“他非常用功，而且乐于分享。”他说，最让人印象深刻的是，戴塞罗思每次开发出新的光敏受体或离子通道，即便文章还没发表，也会主动给全球同行发邮件，问大家要不要试一试。他慷慨主动的分享，对光遗传学的大规模推广起到了非常正面的作用，也给学者们树立了一个好榜样。

吴承瀚与戴塞罗思曾在美国斯坦福大学共事四年。虽然不在同一个实验室，但吴承瀚的导师是戴塞罗思以前的老师，因此两人算同门师兄弟。

在吴承瀚印象中，戴塞罗思非常聪明，思维发散、活跃。“他才华横溢，不光在科学上，在文学、艺术等很多不同领域都能看出他的兴趣。”吴承瀚说，戴塞罗思也热爱生活、热爱家庭、为人单纯。“我有一次在健身房，发现他就在旁边的跑步机上跑步。”

吴承瀚曾翻译戴塞罗思的著作《照亮破碎之心》。接手后才发现，这是一项相当有挑战的工作。“这绝对不是一本面向大众读者的科普书籍，文学性非常强，由于作者思维发散，书中蕴含的知识点也很丰富，比如从进化学、古生物学的角度分析疾病演化，还会联想到历史文明的兴衰。”