20201年诺贝尔化学奖获得者：
卡尔·代塞尔罗思（Karl Deisseroth）
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2020年诺贝尔化学奖授予奥地利神经科学家格罗·米森伯克（Gero Miesenböck），美国科学家卡尔·代塞尔罗思（Karl Deisseroth）和爱德华·博伊登（Edward Boyden）。他们的获奖理由是：在光遗传学上的开创性贡献。
撰文 | 林岑
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光遗传学是一种神经调节方法，它利用光学和遗传学技术的结合来控制和监控单个神经元在组织中的活动，并实时精确测量这些操纵效果。
格罗·米森伯克（Gero Miesenböck）实验室被认为最早实验光控细胞活动。2005年，米森伯格把来自于非脊椎动物的感光蛋白表达在体外培养大鼠皮层神经元上，观察到了变视紫质（metarhodopsin）可使神经元兴奋。2005年，米森伯克进一步把变视紫质表达在果蝇肌肉细胞上。再把果蝇砍去头，这样果蝇扇翅膀的运动就不能被自身的运动神经所控制。然后，再把光打在果蝇身体上，没头的果蝇竟然拍翅膀了！
根据文献，2005年，斯坦福大学的卡尔·德塞罗斯（Karl Deisseroth）和爱德华·博伊登（Edward Boyden）等人第一次将ChR2蛋白表达在了哺乳动物的神经细胞内，并发现蓝光可以准确地控制神经细胞的活动。
在临床医学方面，光学调控已经显出其独特的优势：光对自然组织没有损伤，却可以根据遗传工程的设计，选择性地对神经细胞活动进行激活或调控。
遗憾的是，华人科学家、韦恩州立大学教授潘卓华与此次诺贝尔奖失之交臂，他也被认为是光遗传学的开创者之一。根据STAT的报道，2004年底，潘卓华将ChR2蛋白表达于感光细胞退化的小鼠视网膜神经节细胞内，使其获得了编码光信号的能力。遗憾的是，在依次投递了Nature和Science后，潘卓华的论文都未被接受，直到2006年4月才发表。
格罗·米森伯克于1965年7月15日出生。他是奥地利人，毕业于因斯布鲁克大学医学院，并于1993年成为医学博士后。米森伯克被认为是光遗传学的创始人。他是第一个通过基因改造神经细胞，并用光来控制其电活动能的科学家。米森伯克曾在斯隆凯特琳癌症中心和耶鲁大学担任教职。之后，他于2007年被委任为Waynflete教授职位（Waynflete教授职位是牛津大学由Magdalen学院赞助的四个教授职位，以纪念Waynflete学院的创始人William Waynflete。）卡尔·代塞尔罗思于1971年11月18日出生。1998年，他在哈佛大学获得了生物化学博士学位。后来，他又在斯坦福大学获得了神经科学博士学位，并在斯坦福医学院完成了医学实习和精神病学实习。他从2004年开始在斯坦福大学领导他的实验室，在斯坦福医院和诊所担任主治医师，从2009年起加入霍华德·休斯医学研究所。自2014年起，他开始担任瑞典著名的卡罗林斯卡医学院的外籍兼职教授的职务。爱德华·博伊登于1979年8月18日出生于德州。高中时，博伊登就读于德州数学与科学学院。他因在光遗传学方面的工作而受到认可。2007年，他加入麻省理工学院，不断开发新的光遗传学工具以及其他控制大脑活动的技术。2018年，他被任命为霍华德·休斯医学研究所的调查员。此前，博伊登获得了麻省理工学院的电子工程、计算机科学和物理学学位。在短短5年内，全世界成千上万的团体都开始使用光遗传学研究成果来研究睡眠、食欲、决策之类的大脑功能，代塞尔罗思，博伊登和米森伯克便是光遗传学的开创者和改进者，他们也因此共同获得了BBVA生物医学前沿知识奖。然而，他们努力发展光遗传学的路途并非一帆风顺。当被问到“是什么驱使着你的好奇心”时，博伊登回答说：“当我年幼时，我就对像‘人生的意义是什么’ ‘幸福是什么’ ‘苦难又是什么’之类的问题感到着迷，而现在，我希望用理解大脑的工具来思考那些问题。”或许另外二人也是抱着这样的心态，最终走到了现在。上世纪90年代末，米森伯克开始利用光敏感蛋白来观察神经元的活动。一个星期六的下午，他突然有了一个想法：“既能读懂大脑，又能控制大脑的活动，这不是很神奇吗?” 2002年，米森伯克证明了利用光线来调节神经元的可行性。米森伯克已经成功地将微生物视蛋白基因引入到脑细胞的DNA中。然而，他的技术存在技术缺陷，阻碍了其大规模应用，而博伊登和代塞尔罗思则提供了解决方案。2000年春天，爱德华·博伊登和卡尔·代塞尔罗思在Tsien实验室的头脑风暴会议开始合作。博伊登作为一名工程师，他结合代塞尔罗思对大脑问题的临床观点，和代塞尔罗思广泛讨论了修复神经回路的技术。在不断的探索中，两人终于把目光放在光遗传学的研究上。最终，博伊登走上了不断完善技术方面问题的道路。作为一名执业医师，代塞尔罗思认为与病人的直接接触对于自己的研究是十分重要的，他与他的实验室已经发现光遗传学对于治疗病人的指导意义。代塞尔罗思曾在自己的医院里为住院病人工作了一周时间，为他们提供各种访问和咨询的服务，他告诉学生“对于抗抑郁患者和自闭症患者而言，他们本身就是治疗的关键。” 
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李永乐 X 知识分子
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