光遗传学获诺奖,我们离读懂情绪还有多远?

从一个“光控开关”,问到如何理解身边的人。

by 于尘Dusty
诺奖官方黑金肖像,左起戴瑟罗斯、黑格曼、纳格尔。
2026年诺贝尔生理学或医学奖得主,从左至右:卡尔·戴瑟罗斯、彼得·黑格曼、格奥尔格·纳格尔。诺奖官方获奖画像。 Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach;来源:Lindau Nobel Laureate Meetings 图片来源

今年的诺贝尔生理学或医学奖,颁给了光遗传学领域的三位研究者,表彰他们在光门控离子通道与光遗传学方面的发现。

我对心理学感兴趣,却对这项技术知之甚少。看到消息时,脑子里先冒出了一个问题:

它能不能帮我们弄清楚,情绪和思维在脑子里是怎么发生的?

一、一个“光控开关”的比喻

AI给了我一个比喻:光遗传学,可以理解成给选定的神经元装上“光控开关”。用光改变它们的活动,再观察脑回路和行为如何变化。

我脑子里立刻出现了电影中的画面:给人一个刺激,大脑里的某些区域就“刷”地一下,先后亮起来。带着这个想象,我开始往下查。

没查多久,我就有点跟不上了。哪怕有AI帮忙,这条线索也很难理清:从1971年的微生物光敏蛋白研究,到2021年报道的患者部分视觉功能恢复,中间隔着半个世纪。研究者的名字越列越多,每个概念又带出一串新问题。

我本来想快点得到一个明白的答案,结果先遇见了许多自己从未想过的问题。越往下看,越急不来。

二、我先弄错了一件事

慢慢地,我发现,最初那个电影画面,把观察大脑和改变大脑活动混在了一起。

光遗传学的关键,是“精确干预”。

脑成像可以帮助我们观察活动,电刺激和药物则可以干预活动。光遗传学把“选择哪些细胞”和“在什么时间干预”更精细地结合起来:既能针对特定细胞群,也能用光照控制干预的时机。

我开始明白,这为什么能帮助研究因果关系:看到某些神经活动与一个行为同时出现之后,研究者还可以尝试改变其中一部分,再看行为会不会随之变化。

比如,在Optobow斑马鱼实验中,研究者用光激活选定的神经元,再观察邻近细胞是否响应。下面这张显微图,呈现的是实验中被荧光标记的细胞。

Optobow实验中的斑马鱼幼体脑神经元。紫红色标记可被光激活的细胞,黄色标记同一回路中的相连细胞;图中颜色来自荧光标记,并非活动变化的前后对照。
Optobow实验中的斑马鱼幼体脑神经元。紫红色标记可被光激活的细胞,黄色标记同一回路中的相连细胞;图中颜色来自荧光标记,并非活动变化的前后对照。 MPI of Neurobiology / Förster,2017 图片来源

“观察”和“干预”,看起来只是两个词,背后却是不同的研究问题。我原来想象的整个画面,都得重新整理。知道一个工具的名字,和明白它能回答什么,原来相隔这么远。

我的问题还在,方向却变了:借助这样的工具,我们能理解到哪一步?离读懂一个人的感受,又还有多远?

三、从研究工具走到治疗

那它现在走到哪一步了?获奖者格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel)在电话采访中说,自己原以为光遗传学获得医学奖可能还早。这句话让我停了一下。

作为神经科学研究工具,光遗传学已被广泛使用。从2005年用光控制哺乳动物神经元的研究算起,这条路已走过二十多年。但从实验室里的工具走到用于人的治疗,还需要跨过许多关口。

一个突出的临床进展,来自视网膜色素变性的研究。2021年发表的一项单例报告中,一位因这种疾病失明的患者,在接受光遗传治疗并配合专用眼镜时,恢复了部分视觉功能。

2021年视觉检测实验中,同一位患者的两个视角。专用眼镜用于光刺激,红色电极帽用于记录脑活动;该单例报告的是部分视觉功能恢复。 © Sahel et al., Nature Medicine / CNRS 图片来源

此后,早期临床探索仍在继续。回看2021年这个病例,我开始留意那些容易被“恢复视觉”四个字带过去的条件:一位患者、部分功能,以及专用眼镜的配合。

这些进展让我兴奋,也让我更清楚地看见了距离:针对视网膜视觉功能的临床探索,离直接干预人类大脑的情绪回路,仍有很长的路。

怎么把“光控开关”的遗传指令,安全、准确地送达目标细胞?怎样把足够的光送到目标脑区,又尽量减少侵入性操作?干预效果能维持多久,长期使用又可能出现什么问题?

能改变神经活动,离理解一个人还有距离。

要从神经活动理解一个人的心理状态,还有许多需要解释的东西。找到一组神经信号,不等于已经读懂“他正在悲伤”,或者“她想起了某个人”。我最初想问的那个问题,远比一个开关复杂。

四、我想理解的,还是身边的人

查到这里,我才更清楚地意识到,自己为什么会被这项技术吸引:我想了解神经元,更想理解身边的人。

我期待这些研究有一天能让我们更接近自己关心的人,更明白他们正在经历什么。

他或她怎么了?为什么会这样想,又为什么会这样感受?我们该如何相处?知道了一个新技术,这些问题并没有突然得到答案。可它们始终跟着我,从最初的好奇,一直走到这里。

我期待我们能更好地理解悲伤,理解快乐,理解平静,理解思考。理解“我”,也理解“我们”。带着这样的期待去看那些细胞和信号,它们就不只是遥远的专业知识了。

五、AI能解释,却不能替我理解

这次追问,也让我重新想了想AI。我一直用它写软件、查资料、学东西。这次也是。有些知识如果没有它,我可能连门都摸不到。

可即使它一遍遍解释,换着比喻讲给我听,我还是会困惑,会卡住。有时答案已经摆在眼前,每个字都认识,连起来却还没有真正弄明白。

AI能给出解释,理解还得自己慢慢来。

意义也是如此。同一个解释,为什么会让我想起某个人,为什么让我在意,和我的经历、感受都有关系。AI可以陪我梳理,却不能替我经历这一切。

回到最初的问题:光遗传学能帮我们理解情绪和思维吗?我还给不出完整的回答。但至少,我看见了一些可能,也开始分清,自己究竟不懂在哪里。

六、给未知一点时间

另一位获奖者彼得·黑格曼(Peter Hegemann)在采访中谈到,基础研究需要信任年轻研究者,也需要长久的耐心。他认为,太多资源仍围绕已知的东西投入;指望研究者三年内开辟一个新领域,太早,也太急。

彼得·黑格曼接受tagesthemen采访,2026年10月5日。他在这次采访中谈到,基础研究需要信任与时间。
彼得·黑格曼接受tagesthemen采访,2026年10月5日。他在这次采访中谈到,基础研究需要信任与时间。 ARD-aktuell / tagesschau 图片来源

听到这里,我想起了自己的生活:工作要按时交出结果,学习最好立刻有用,问题最好很快得到解答。留给未知的时间,渐渐变成了一种奢侈。

可有些问题,走了一圈,也只能多看清一点。这一点变化,很难写进一份漂亮的成果清单,却让我愿意继续问下去。它也是我这次学习里,最想留下来的东西。

我们还是会提问,还是会向前走,带着一点不自量力的天真。勇敢地提出一个可能很外行的问题,勇敢地尝试,也勇敢地允许自己一时弄不明白。

我可能最后也不知道,但我们要知道,也一定会知道。


参考资料与图片来源

欧盟委员会:2026年医学奖得主及发现领域(2026)

Boyden等:毫秒尺度的神经活动光控制,Nature Neuroscience(2005)

Oesterhelt与Stoeckenius:微生物紫膜光敏蛋白,Nature New Biology(1971)

Sahel等:光遗传治疗后部分视觉功能恢复,Nature Medicine(2021)

Nobel Prize Outreach:Georg Nagel获奖后电话采访(2026)

ARD tagesthemen:Peter Hegemann谈基础研究与耐心(2026)

IOB:2021年病例之后的早期临床研究(2026)

Max Planck:Optobow如何研究相连神经元(2017)

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