【新唐人北京時間2026年10月06日訊】2026年諾貝爾醫學獎10月5日揭曉，美國科學家卡爾·戴塞羅思（Karl Deisseroth）、德國科學家彼得·黑格曼（Peter Hegemann）和格奧爾格·內格爾（Georg Nagel）共同獲獎，以表彰他們「有關光門控離子通道和光遺傳學的發現」。
所謂光遺傳學（Optogenetics），是一種用光來控制特定細胞活動的技術。它讓科學家第一次能夠在活體大腦中，精確地打開或關閉某一類神經細胞，從而直接檢驗這些細胞與記憶、情緒和行為之間的因果關係。評審委員會認為，這項技術為神經科學開啟了一個新的時代。
科學研究認為，成年人的大腦約有900億個神經細胞，不同類型的細胞相互交錯，功能各異。想要弄清某一類細胞的作用，最直接的辦法是單獨改變它的活動，再觀察動物的行為是否隨之變化。
但在很長一段時間裡，這是一道難題。常用的電刺激無法區分細胞類型——電極附近的所有細胞都會同時被激活；藥物雖然可以針對某一類細胞，但起效需要數分鐘甚至更久，遠遠跟不上以毫秒計的神經信號。
正因如此，科學家長期只能觀察到某個腦區在某種行為發生時變得活躍，卻無法證明是其中哪一類細胞引起了這種行為。
光遺傳學改變了這一困境。它的名稱概括了兩個要素：「遺傳」決定哪些細胞被選中，「光」決定這些細胞何時被激活。
要理解它，先要知道神經細胞如何工作。細胞膜上分布著許多離子通道，如同一扇扇門：門關著，細胞保持安靜；門一開，帶電的離子湧入，細胞就會發出一次電信號。
光遺傳學的做法，是給目標細胞裝上一種只在光照下才打開的「門」。研究者先選定一種光敏蛋白，再藉助病毒載體，把編碼這種蛋白的基因送入目標神經細胞，使其細胞膜上長出這種通道，最後通過植入的細光纖把光送到相應腦區。
光遺傳學對醫學的價值，首先在於認識疾病。藉助這一方法，研究者識別出了與疼痛、進食、睡眠、獎賞和社會行為相關的神經迴路，並發現焦慮這類複雜狀態，是由多條功能不同的迴路共同構成的。
這項技術目前已成為全球實驗室解開記憶、睡眠、憂鬱症與帕金森氏症大腦迴路的標準工具。由於需植入基因與光纖，現階段針對大腦的直接操控仍集中於動物實驗；但醫學界已將其推進至人類眼科臨床試驗，透過將感光蛋白注入視網膜，成功讓因遺傳性眼疾失明的患者重新看見物體輪廓。
需要說明的是，光遺傳學目前主要仍是一種研究工具。用於人體時，既要把外源基因安全地送入目標細胞，又要讓光抵達相應部位，因此現有的臨床嘗試，也多集中在眼睛這類光線易於到達的器官。
（責任編輯：李泉）
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