2026年諾貝爾獎本周陸續揭曉。瑞典卡羅琳醫學院5日宣布，將生理學或醫學獎授予美國科學家戴塞羅思、德國科學家黑格曼和內格爾，以表彰他們在光門控離子通道和光遺傳學方面的發現。諾貝爾獎委員會表示，三位科學家發現了神經細胞的「光開關」，用光精準控制大腦中特定神經細胞的活動，為探索大腦運作機制及治療神經疾病帶來新方向。

【大公報訊】長久以來，大腦如何控制情緒、行為和身體機能，一直是個謎。諾獎官網公報介紹，三位獲獎者共同奠定的是過去20年神經科學最重要的方法學突破之一：「光遺傳學」（Optogenetics）。這項技術利用光學，能夠以前所未有的精度，揭示活體大腦中的神經細胞如何塑造人類的記憶、情感和行為。

2000年初，來自德國的黑格曼和內格爾合作，在一種單細胞藻類衣藻中發現了一種名為通道視紫紅質的特殊蛋白質。這種位於細胞表面的蛋白質受到藍光照射時，其中的離子通道會像門一樣打開，可以充當「光開關」，讓帶電離子進入細胞並產生電信號。他們還發現，將這種蛋白質置於其他細胞中，也可以使這些細胞對光產生反應。

美國學者戴塞羅思隨後將編碼通道視紫紅質的基因導入大鼠神經細胞，通過藍光照射成功觸發神經信號。他在2005年發表了這項突破性成果，並在兩年後進一步實現在活體小鼠大腦中利用「開關」，來控制神經細胞活動。

三位獲獎者的成果環環相扣：先找到衣藻裏的「光開關」，再將其植入神經元，科學家就可以用光去精準控制大腦裏的特定細胞。目前，光遺傳學融合光學及遺傳學的技術，精準控制特定細胞在空間與時間上的活動。諾貝爾獎生理學或醫學委員會主席斯文寧松表示：「光遺傳學為我們提供了夢寐以求的繪製大腦圖譜的機會。」

有助失明和聽力治療

了解大腦的運作是一項艱巨的挑戰。在光遺傳學出現之前，科學家研究大腦主要依靠兩種方法：電刺激和藥物刺激。前者缺點是「通殺」，會同時刺激到周圍其他的神經細胞，後者缺點是「反應太慢」，藥物擴散需要數秒到數分鐘，無法模擬神經元毫秒級的真實運作。有了光遺傳學，科學家就能以極高精準度，以光作為「開關」精準控制「某一種」神經元，而不影響周圍其他細胞。光遺傳學技術讓研究人員精準定位負責記憶形成、恐懼、飢餓、睡眠或成癮行為的神經回路，同時用於探索柏金遜症、抑鬱症、癲癇、阿茲海默症等疾病的致病機制。

諾貝爾生理學或醫學獎評委、瑞典卡羅琳醫學院臨床免疫學教授潘嬙表示，光遺傳學為研究大腦功能提供了重要工具，展現出臨床應用潛力。研究人員已嘗試利用這一技術幫助某些視網膜疾病患者恢復部分視覺功能。因為光能夠專門用來刺激耳蝸神經細胞，科學家期待光遺傳學未來能改進傳統基於電刺激的人工耳蝸，利用更精準的神經刺激方式，提升聽覺復原效果。

兩學者於2020年獲邵逸夫獎

現年54歲的戴塞羅思為美國史丹福大學教授，71歲的黑格曼為柏林洪堡大學神經科學教授；73歲的內格爾則為維爾茨堡大學生物物理學教授。三名科學家將均分1200萬瑞典克朗（約938萬港元）獎金。

諾貝爾獎委員會總秘書長佩爾曼向媒體透露，他已通過電話向三位得主道賀：「能跟他們通話真的很棒。我第一個打給戴塞羅思，他接電話時非常疲倦，顯然剛從睡夢中醒來。」戴塞羅思接受美聯社採訪時自稱是「夜貓子」，他在北加州的家中熬夜寫論文和回覆學生電郵。他才剛躺下沒多久，就接到了諾獎委員會的電話，「根本沒怎麼睡覺」。

黑格曼和內格爾曾在2020年共同奪得邵逸夫生命科學與醫學獎。黑格曼熱衷於天文學與極地探索，他曾透露，科學研究就如同探索未知領域，而成功的秘訣在於堅毅不屈。內格爾從小就熱愛數學、物理和生物，曾任職教師、開過咖啡館，業餘時間還喜歡玩懸掛滑翔。

（綜合報道）