一束光，一株水藻，三所大学的诺贝尔奖
2026年10月5日，瑞典卡罗琳医学院把这一年的诺贝尔生理学或医学奖，颁给了三位科学家。 他们共同做成了一件听起来像科幻小说的事：用一束光，精确打开或关闭一个神经细胞，让科学家第一次能看清，活体大脑里的记忆、情绪和行为究竟是怎么产生的。这项技术叫光遗传学（optogenetics），被公认为过去二十年神经科学领域最具革命性的工具之一。 三位得主，一位在美国，两位在德国；一条线索，是一株不起眼的单细胞水藻。 这是他们的故事。
诺贝尔生理学或医学奖奖章（图为1945年得主亚历山大·弗莱明的奖章实物，现藏苏格兰国家博物馆）图源：Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0 · 摄影：Osama Shukir Muhammed Amin FRCP(Glasg) ∞ ∞ ∞ 卡尔·戴塞洛斯 哈佛大学斯坦福大学神经科学家 · 精神科医生 1971年，戴塞洛斯生于美国波士顿。1992年，他以最优等成绩（summa cum laude）从哈佛大学生物化学专业毕业，随后转赴斯坦福大学，进入MD-PhD项目，拿下了神经科学博士学位和医学博士学位，还完成了精神科住院医师培训，至今仍是一名执业精神科医生，在斯坦福的系统里接诊患者。 这是一条很少见的双轨路径：他一边在医院接诊抑郁症、自闭症谱系障碍的患者，一边在实验室里追问一个更底层的问题——如果能用光精确控制单个神经元的开关，会发生什么？ 2004年7月 · 他在笔记本上记录下第一次用光激活神经元的实验数据 · 2006年，他为这项技术正式命名："光遗传学" 他此后的实验室，成了这个领域的"黄埔军校"——华裔科学家张锋，CRISPR基因编辑技术的核心发明人之一，正是在斯坦福跟随戴塞洛斯攻读博士期间，参与了光遗传学关键工具的早期开发。 📌 斯坦福大学医学院 斯坦福的MD-PhD双学位项目，培养的是"既能看病、又能做基础研究"的医生科学家。戴塞洛斯正是这种训练体系的典型产物——他把临床上观察到的精神疾病困惑，直接带回了实验室，这也是光遗传学最初为何会被用于研究帕金森病和抑郁症的原因之一。
斯坦福大学主四合院。戴塞洛斯在这里完成了MD-PhD双学位训练。图源：Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0 · 摄影：King of Hearts ∞ ∞ ∞ 彼得·黑格曼 明斯特慕尼黑马普生化研究所柏林洪堡大学教授 1954年，黑格曼生于德国明斯特，大学时先在明斯特学习化学，两年后转赴慕尼黑改学生物化学。1980年，他加入马克斯·普朗克生物化学研究所迪特尔·厄斯特黑尔特教授的实验室，1984年博士毕业。 他博士期间研究的，是一种生活在盐湖里的嗜盐菌，发现黄光能激活其中一种叫"盐视紫红质"（halorhodopsin）的蛋白质。但真正让他着迷的问题，来自一种更常见的生物——衣藻，一种单细胞绿藻。 它没有眼睛，却能准确地朝着光的方向游动。黑格曼想知道：它是怎么"看见"光的？
衣藻（Chlamydomonas）的扫描电镜照片——这种没有眼睛的单细胞绿藻，却能朝光游动。图源：Wikimedia Commons · Public domain "黑格曼想知道，这种单细胞水藻，是如何游向光源的。" —— 诺贝尔奖委员会新闻稿
马丁斯里德的马克斯·普朗克生物化学研究所，黑格曼的诺奖之路从这里起步。图源：Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0 · 摄影：PRmpib ∞ ∞ ∞ 格奥尔格·纳格尔 法兰克福大学耶鲁 · 洛克菲勒大学维尔茨堡大学教授 三位得主里，纳格尔的求学路径最不"标准"。1953年，他生于德国拉文斯堡附近的魏恩加滕。拿到学位后，他没有立刻走学术路线，而是先在瑞士的一所私立中学教过几年书。 直到后来，他才重新回到校园，1988年在法兰克福大学拿下博士学位，随后远赴美国，先后在耶鲁大学和洛克菲勒大学做博士后研究。 这条绕了远路的求学经历，后来被一些同行形容为他身上"动手能力极强"的来源之一——他擅长把别人实验室里产出的DNA序列，亲手表达成活的蛋白质，再去逐一验证它的功能。 📌 关键的那次合作 2000年代初，黑格曼从一个日本cDNA文库里，找到了两段疑似"水藻光受体"的基因序列，寄给了纳格尔。纳格尔把它们放进非洲爪蟾的卵母细胞里表达出来，发现这是一种闻所未闻的蛋白质——同时具备"感光"和"离子通道"两种功能。两人把它命名为"视紫红质通道蛋白"（channelrhodopsin）。这个名字，后来成了整个光遗传学技术的起点。
非洲爪蟾（白化型）。纳格尔正是用爪蟾的卵母细胞，验证出世界第一个“视紫红质通道蛋白”。图源：Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0 · 摄影：Capilat ∞ ∞ ∞ 一道光，怎么变成了一把钥匙 黑格曼和纳格尔发现了这把"钥匙"本身——一种藏在水藻细胞膜上、能被光直接打开的离子通道。戴塞洛斯则想出了怎么用这把钥匙，去开神经科学最核心的那扇门：把这个水藻的基因，转入哺乳动物的神经细胞里，让科学家第一次能用一束光，精确控制一个活体动物大脑里某一类神经元的开关。 三个人、三条独立的研究路径，最终在同一个问题上交汇：大脑，到底是怎么运作的？
光遗传学工作流程示意（英文原版）：①找到光控离子通道 ②转入神经细胞 ③用光精准开关神经元。图源：Wikimedia Commons · CC BY 4.0 · 摄影：Pama E.A. Claudia, Colzato Lorenza, Hommel Bernhard 小书包想说： 这三条通往诺贝尔奖的路，没有一条是直线。 戴塞洛斯一边看病一边搞科研，把临床的困惑直接带回实验室； 黑格曼追问一株水藻为什么会"看"，一问就是二十多年； 纳格尔则是在中学讲台上站了好几年，才回头走上科研这条路。 哈佛和斯坦福给了戴塞洛斯跨越医学与科学的训练体系。 马普生化所给了黑格曼把"小问题"一问到底的自由。 而法兰克福大学，接住了一位从中学讲台转身回来的"大龄"博士生。 好的大学从不要求每个人用同一种速度抵达终点，它只是在你愿意回头的时候，依然愿意收下你。