2026年諾貝爾生理學或醫學獎今天揭曉，得主為德國生物學家黑格曼（Peter Hegemann）、生物學家納格爾（Georg Nagel），以及美國神經科學家戴瑟羅斯（Karl Deisseroth）共同獲得，三人因對「光遺傳學」（Optogenetics）的奠基性貢獻共同獲獎。
光遺傳學是一項結合遺傳學與光學的神經科學技術，核心概念是利用對光敏感的蛋白質，讓研究人員能以特定波長的光，精確開啟或關閉特定神經細胞。
黑格曼與納格爾發現一種具獨特性質的蛋白質，稱為「光敏感通道蛋白」（channelrhodopsin），可以想成是一種在神經細胞的「光控開關」。科學家把對光敏感的蛋白質基因，送進特定神經元，讓神經元表面產生光敏離子通道，當光源照射時，通道就像一扇門突然打開，帶電離子進出細胞，改變神經細胞的電位，進而讓神經元「放電」；換另一種光敏蛋白，則可以讓神經元停止活動。
也就是說，將這種蛋白質放進哪種細胞，細胞都會變得對光敏感。於是，戴瑟羅斯隨後將光通道蛋白的基因，導入大鼠神經細胞，以藍光照射便能觸發神經訊號，之後更讓這個「光控開關」在活體小鼠的大腦中運作。
這項技術徹底改變神經科學研究方式，讓研究人員不只能「看」大腦活動，還能精確操控特定神經元，進而研究記憶、睡眠、情緒、動作，以及帕金森氏症、癲癇等神經疾病。
並且，利用光遺傳學技術，研究人員能揭示控制特定記憶、情緒及行為的神經迴路，這些迴路與神經系統和精神疾病密切相。在臨床醫學領域，研究人員正嘗試利用這種方法來幫助視障患者恢復視力。
光遺傳學作為近年受到高度矚目的生物技術領域，早已獲得國際科學界肯定。早在2020年，香港的邵逸夫生命科學與醫學獎，就頒給了黑格曼與納格爾，只是當年的第3位獲獎者略有不同。當年英國科學家格羅・米森伯克（Gero Miesenböck）與兩人共同獲獎，同樣是因為對光遺傳學發展的貢獻。
現年71歲的黑格曼，於1954年出生於德國西部城市明斯特（Münster），成長於德國西部的亞琛(Aachen)，求學期間便特別喜歡理科，包括太空科學等領域。他於1975年進入明斯特大學學習化學，兩年後轉學至慕尼黑大學（LMU Munich）攻讀生物化學，後於1984年取得博士學位。
他目前是德國柏林洪堡大學實驗生物物理學教授，也是赫蒂神經科學高級研究講座教授。他與納格爾是光敏感通道蛋白的共同發現者。
現年73歲的德國生物學家納格爾，於1953年出生於德國南部城市韋因加爾滕（Weingarten），現任德國維爾茨堡大學神經生理學教授。求學時期，他在德國康斯坦茨大學學習生物學及生物物理學，1988年在法蘭克福大學取得博士學位，之後曾在美國耶魯大學及洛克斐勒大學從事博士後研究，並於1992年回到德國，進入馬克斯普朗克生物物理研究所擔任研究團隊主管。
在此次諾貝爾獎得主當中，最年輕的是現年54歲的戴瑟羅斯，1971年11月18日出生於美國波士頓，目前是霍華休斯醫學研究所（Howard Hughes Medical Institute，HHMI）研究員，以及史丹佛大學生物工程、精神病學與行為科學教授。
在光遺傳學的發展過程中，戴瑟羅斯扮演的是將基礎發現轉化為神經科學實用工具的關鍵角色。他將光敏蛋白導入神經元，建立以光線精確控制神經細胞活動的方法，讓光遺傳學逐漸成為神經科學的重要研究工具。
編輯 / 羅志光
【巴西華人資訊網】
