当地时间10月5日,瑞典卡罗琳医学院宣布,将2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞洛斯、彼得·黑格曼、格奥尔格·纳格尔,以表彰他们在光门控离子通道和光遗传学方面的发现。

生理学或医学奖评委潘嫱教授在评价这一成果时表示:“光遗传学为研究大脑功能提供了重要工具,也展现出临床应用潜力。”
诺贝尔生理学或医学奖将光遗传学带到聚光灯下,这条极具潜力的赛道国内外都在布局,深圳的多支科研团队也在道路上。
光遗传学与脑科学
光遗传学的核心原理简单来说,就是用光来控制神经细胞。
黑格曼和纳格尔在一种单细胞藻类中发现了通道视紫红质,这种蛋白质受到蓝光照射时,离子通道会像门一样打开,使带电离子进入细胞并产生电信号;戴塞洛斯随后将编码这种蛋白质的基因导入神经细胞,实现了用光精确控制神经活动的设想。

科研人员发展出整合光遗传技术和在体电生理技术。 图源:中国科学报
北京大学饶毅教授撰文提到,实际上,对光遗传学技术作出贡献的科学家不止以上几人,还有他们的合作者和其他科学家。2006年与此次诺奖得主戴塞洛斯共事的中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所所长、深港脑科学创新研究院院长王立平就是其中之一。
2005年,王立平进入卡尔·戴塞洛斯教授实验室开展博士后研究,参与了光遗传技术的早期研究和技术体系建设。此后,他将这一新技术带到深圳。
一项极具潜力的技术
如何在深圳铺开?
来到深圳后,王立平团队在国内较早建成体系完备的光遗传学研发、应用与技术辐射平台,并建立起与光遗传调控适配的脑机接口、在体神经电生理记录、神经环路示踪与高通量行为解析等技术体系。
王立平表示,自2012年起立足深圳,他们将实验室团队自主开发的与光遗传相匹配的技术分享给全国研究机构,降低国内同行的试错成本。
2012年,第一届全国光遗传技术培训班在深圳举办,通过理论课程、实验操作、技术交流、科研合作等方式,系统分享一整套关键技术。截至2025年,该培训班已举办14届,直接培训科研人员约3000人,来自全国300余家科研机构,覆盖全国97%的省级行政单位。

2012年10月,王立平研究员在首届培训班现场讲授光遗传学技术。
深圳也涌现了更多深耕光遗传学的团队。
2022年,深圳先进院脑认知与脑疾病研究所、深港脑科学创新研究院杨帆团队在《自然—通讯》上发表成果,将光遗传技术运用于甲状旁腺激素的分泌调控,将光遗传学技术进一步向临床转化。今年,深圳医学科学院特聘研究员叶智文博士组建团队,叶智文的研究领域就涉及光遗传学。
光遗传学逐渐成为国内神经科学研究的重要基础工具,光遗传学的应用从早期的神经元活动调控和基础神经环路解析,不断延伸至学习记忆、情绪、睡眠、摄食、成瘾以及癫痫、帕金森病等脑疾病研究,并进一步拓展至中枢神经系统与自主神经、代谢和外周器官相互作用等新兴领域。
光遗传学产业链逐渐成型
深圳着眼基础设施建设
目前,光遗传学已经成为国内外药企研发的技术路径之一,光遗传疗法正陆续启动临床试验,产业链正在逐步形成。
今年9月,美国FDA已受理Nanoscope Therapeutics光遗传学基因疗法MCO-010的生物制品许可申请,用于治疗伴严重视力丧失的RP成人患者。
武汉中眸医疗科技团队的成果让盲人可以恢复至实现自主生活,比如骑自行车,甚至打牌。来自北京的健达九州正利用光遗传学技术为盲人复明,其研发的GA001注射液已经取得CDE的I期临床试验许可和FDA的II期临床许可。
中国团队是这条赛道的活跃力量,深圳则在基础设施建建设等方面在加速布局。
今年7月,坐落于深圳光明科学城的脑解析与脑模拟重大科技基础设施宣布正式对外运营,这是全国首个集“脑编辑、脑解析、脑模拟”于一体的综合性脑科学大装置。据悉,该设施的脑解析模块包括基于超声或光感基因的脑神经调控与功能干预设施等新一代科研装备,与光遗传学密切相关。
该设备正为脑疾病诊疗与脑机接口产业提供平台支撑,数据显示,截至2025年8月,脑设施已服务近70家单位、250余个研究组;同期光明区集聚脑科学企业76家,总估值85亿元。

已经建成并对外开放的深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础设施。
在产业领域,深圳企业瑞沃德等发力智能集成化光遗传系统,为光遗传学实验平台提供系统解决方案,深圳的光遗传学产业链正在不断完善。
诺贝尔生理学或医学奖委员会主席佩尔·斯文宁松在新闻稿中说:“光遗传学提供了绘制大脑图谱的机会,这是我们过去只能在梦中想象的。”
虽然目前国内外尚无光遗传学的相关药物上市,但以深圳等城市正不断挖掘光遗传学的潜力,将光遗传学带出实验室,为更多患者带去希望。
记者 / 刘舟义
部分内容综合自中国新闻网、中国科学报、中国科学院深圳先进研究院
编辑 / 刘舟义
审校 / 靳阳懿
