10 月 5 日,瑞典卡罗琳医学院宣布,2026 年诺贝尔生理学或医学奖授予三位科学家:美国的卡尔·戴塞洛斯(Karl Deisseroth),德国的彼得·黑格曼(Peter Hegemann)和格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel)。
获奖理由是:表彰他们关于光门控离子信道和光遗传学的发现。
翻成白话:他们发现了一个能用光拨动的开关。拨动它,就能让大脑里某一种特定的神经细胞单独亮起来,或者单独安静下去。
这三位获奖者很有意思。按世俗的标准,他们都曾「走错」过路,偏偏是这三条「走错」的路,最后汇进了同一束光。
那个没去航海的探险家
一切始于彼得·黑格曼的好奇心。
1954 年,黑格曼出生在德国明斯特。他家几乎是个医生世家:父母、哥哥、两位祖父都是医生。可他偏偏不想走这条现成的路。
少年黑格曼最大的梦想,是当一名航海探险家,像哥伦布、麦哲伦那样,驾船去地图的尽头,发现一块没人见过的陆地。可这个梦很快撞上一堵墙:地球上几乎所有地方,都已经被发现过了。他把目光转向太空,又发现自己的数学底子够不到星星。
最后他进了化学系,一头扎进一个小得不能再小的世界:细胞。
上世纪九十年代,黑格曼问了一个旁人看来近乎无聊的问题:池塘里的单细胞绿藻——莱茵衣藻,到底是怎么朝着光游过去的?
莱茵衣藻只有一个细胞,却长着一只「眼睛」:细胞表面一个微小的橙色斑点,叫「眼点」。光一照到眼点,它几乎立刻朝光游去。黑格曼盯着那个橙色斑点想:会不会,藻类体内藏着一种蛋白质,既能感光,又是一扇门?光一照,门打开,带电的离子涌进去,细胞就「通了电」?
这个猜想美得惊人,也难验证得惊人。
那个在病床上长大的男孩
要验证这个猜想,需要一个能「听见」细胞膜上微弱电流的人。他就是第二位得主:格奥尔格·纳格尔。
纳格尔 1953 年出生在德国,是家里五个孩子中的长子。五岁那年,他患上严重的骨骼发炎。此后很多年,别的孩子在雪地里滑雪,他却一次次躺在医院里,童年的暑假几乎都在病房里度过。
就是在病床上,他摆弄起家人买给他的科学实验套装,迷上了数学、物理和生物。病床困住了他的身体,却没能困住他的好奇心。
大学毕业后他却「跑偏」了:觉得自己还没准备好读博士,先去瑞士一所中学教书,又和朋友合开了一家咖啡馆,名字格外应景,叫「混沌咖啡馆」。后来,大学时期的老师恩斯特·班贝格邀他到法兰克福的新实验室,他学会了用膜片钳去「听」细胞膜上极微弱的电流。
也正是在法兰克福,他和黑格曼展开了合作。
那个想当作家的人
第三位,是卡尔·戴塞洛斯。他 1971 年出生在波士顿,从小大量阅读散文、诗歌和科学著作,最初的梦想是当作家。
他拿到哈佛的奖学金,本打算主修创意写作,兜兜转转却拿到了生物化学学位;后来进入史丹佛攻读医学和博士学位。可心里那根文学的弦一直没断:读研究所时,他还每周两个晚上去社区大学上小说写作课。
他原本想当神经外科医生,直到医学院最后一年,一次精神科轮转改变了他。他的第一位病人说话混乱、难以理解,他开了药,病人却没有好转。他失望,却又被深深吸引:
是未知攫住了我。我看清了,那一线理解的曙光,究竟还在多远的地平在线。
精神科的谜太多,工具又太少。他心里盘算:要是能给每一个神经细胞装上一个用光拨动的开关,该多好。那样才能真正弄清,究竟是哪一类细胞,在决定我们的情绪、记忆和行为。
三条路,汇进一束光
2002、2003 年,黑格曼和纳格尔(与班贝格一起)先后发表论文:他们找到了那种「既能感光、又是一扇门」的蛋白质,并大胆预言,它也许能成为「用光在细胞里制造电脉冲」的工具。
消息传到大西洋对岸。史丹佛的戴塞洛斯正在发愁:他想研究忧郁、自闭这些疾病,手里却缺一个能用光拨动、针对单一细胞的开关。读到这篇论文,他心里咯噔一下:这不就是我在找的答案吗?
他的团队把这个基因装进大鼠的神经细胞,蓝光一闪,神经元放电了。后来,基因进入活体小鼠的大脑,插入一根细细的光纤,蓝光一照,小鼠的行为随之改变。
「光遗传学」就此诞生。光,第一次在活体大脑里精准地指挥某一种神经细胞。
回头看,这三个人仿佛冥冥之中「各就各位」:黑格曼懂感光蛋白,纳格尔懂怎么测电流,戴塞洛斯懂神经,也懂怎么把基因送进活体大脑。没有谁一开始就为这件事做足准备,他们各自拐过的弯,最后都成了缺一不可的拼图。
人生没有白走的路
今天,光遗传学已在全球无数实验室里使用,帮助科学家研究忧郁、焦虑、思觉失调、阿兹海默症、帕金森氏症、癫痫与成瘾。在临床上,科学家也正尝试把类似的蛋白质送进视网膜,帮助因视网膜色素病变而失明的人重新感知光。
而这一切的起点,不过是一个少年关于航海的白日梦,和一个孩子病床前的一套科学玩具。
那个没当成航海家的少年,把探险的劲头全用在显微镜下,最后发现的「新大陆」,比地球上任何一块陆地都大;那个在病床上长大的孩子,成了「听得见细胞心跳」的人;那个没当成作家的医生,用一束光写下了关于大脑最动人的篇章。
他们只是每到一个岔路口,就顺着好奇心拐个弯,然后认真地、一步一步往前走。
所以你看,人生没有白走的路。那些所谓「走偏」的步子,回头看,每一步都算数。只要你不肯停下来,你走的每一步,最终都会在某个地方,汇进属于你的那束光。
言究院