每年一次的诺贝尔奖周如期而至,今年虽然尚未揭榜,但热度已然升温:奖金增加至历史最高,且预测名单中多位华人学者被认为是热门候选。随着诺贝尔医学奖的揭晓到最后的经济学奖,未来一周将有一系列备受瞩目的名字被公布。2026年的诺贝尔奖正式开榜,10月5日,瑞典的卡罗琳医学院宣布将2026年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家:卡尔·戴塞洛斯、彼得·黑格曼和格奥尔格·纳格尔,以表彰他们在光门控离子通道及光遗传学领域的重要发现。然而,备受关注的华人学者如大卫·黄、陈志坚和卢煜明等这次未能获奖。
今年的诺贝尔奖主要颁发给那些推动“用光控制神经元”研究的科学家。虽然对神经科学不太了解的人可能会感到些许抽象,但简单来说,这项研究极大推动了当前神经科学领域一项重要技术的发展——光遗传学。光遗传学能够让科学家通过光线精准控制特定神经细胞的活动。由于人脑中众多神经元每天都在进行复杂的电信号活动,过去科学家们在研究大脑时面临一个巨大挑战:虽然可以看到某个区域活动,但难以确定究竟是哪些神经元导致某种特定行为。例如,一些常见问题如恐惧的产生、记忆的形成以及睡眠和清醒的神经回路等,观察并不能直接确认因果关系。而光遗传学恰恰解决了这一难题,研究人员可以让特定神经元表达对光敏感的蛋白质,并通过特定波长的光进行激活或抑制。这意味着,科学家可以选择性地控制某类神经元并观察后续的变化,这种精确度是传统电刺激无法比拟的。
光遗传学的起步并不是直接来源于对人脑的研究,而是源于科学家对微生物光敏蛋白的探索。彼得·黑格曼和格奥尔格·纳戈尔研究的通道视紫红质便是其中一种能够感知光的蛋白。当特定波长的光照射到这些蛋白时,它能够打开离子通道,从而改变细胞的电活动。这一发现引起了神经科学家的关注,因为神经元同样依赖电信号传递信息。如果能够为神经元植入光敏蛋白,就可能借助光的能力来对它们进行控制。2000年代,卡尔·戴塞洛斯等学者开始将这种方法应用于神经元研究,从而推动光遗传学逐步成为神经科学的重要工具。过去二十年,这项技术已被广泛应用于研究包括记忆、学习、恐惧、成瘾等神经现象,并为帕金森病、癫痫和抑郁症等神经及精神疾病的基础研究提供支持。例如,研究人员若怀疑某组神经元与恐惧反应相关,便可利用光遗传学技术激活或抑制这些神经元,然后观察实验动物的行为变化,这样得出的结论无疑比单纯的脑区活动监测更具直接性。当然,尽管“用光控制大脑”这一概念存在,但现阶段光遗传学仍主要作为科研工具,实验主要集中在动物模型和基础研究上,它的重要性在于帮助科学家们更精确地理解神经回路及相关疾病的成因。
值得一提的是,诺贝尔奖共设有六大类奖项,自1901年以来,每年颁发物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖和和平奖。今年诺贝尔生理学或医学奖是首先揭晓的奖项,三位获奖者共同分享1200万瑞典克朗(约合人民币801万元)的奖金。值得庆幸的是,诺贝尔奖的单项奖金今年首次提升,且与去年相比增加了100万瑞典克朗。诺贝尔基金会执行董事汉娜·斯蒂耶内表示:“今年是诺贝尔奖设立125周年,我们很高兴能够增加奖金,以维护诺贝尔奖的重要性并确保其经济价值随着时间推移保持稳定。”接下来几天,其他奖项也将陆续揭晓,包括10月6日的物理学奖,10月7日的化学奖,10月8日的文学奖,10月9日的和平奖,以及10月12日的经济学奖。今年有多位华人科学家被提名,值得期待。