北京时间10月6日17：45，2026年诺贝尔物理学奖揭晓，弗朗西斯・哈尔岑（Francis Halzen）获奖，表彰他对冰立方中微子天文台的决定性贡献，以及发现源自天体的高能中微子。
弗朗西斯·哈尔岑，1944年生于比利时蒂嫩，比利时裔美国粒子物理学家，威斯康星大学麦迪逊分校杰出教授，冰立方项目首席科学家。他是理论物理学家出身，却提出了一个曾经被很多同行认为“不切实际”的宏大构想：把南极上千米深的万年寒冰，改造成一台捕捉中微子的巨型望远镜。
中微子被称作宇宙的“幽灵粒子”。它质量极小、不带电，几乎不与普通物质发生相互作用，每秒有上百亿个中微子穿过我们的身体而不留下痕迹。光子会被尘埃、磁场遮挡，而中微子可以直线穿越浩瀚宇宙，不受磁场偏转，直接携带宇宙最剧烈天体事件的原始信息。自1912年宇宙射线被发现以来，这些来自深空的超高能粒子到底从何而来，一直是悬而未决的世纪难题。
早在上世纪90年代，哈尔岑就启动冰立方的前身AMANDA项目，验证“南极冰可以充当粒子探测器”的构想。作为一名理论学者，哈尔岑后来坦言：“如果我拥有充足的实验经验，我绝不会提出这个实验方案。”当时大家担心普通冰里大量气泡会散射光子，无法重建中微子的运动方向。但大自然给出惊喜：南极极点深处上万年冰层，在巨大压力下变得极致致密纯净，气泡被完全挤压消失，完美适配探测需求，这个意外发现奠定冰立方的可行性。
冰立方中微子天文台坐落于南极阿蒙森-斯科特南极站，探测器埋在冰层1450米至2450米深处，体积达到1立方公里，布放了数千个光电传感器。当高能中微子撞击冰中的原子核，会产生高速带电粒子，进而发出淡蓝色切伦科夫光，遍布冰层的传感器就能捕捉这一瞬闪光，反推中微子的能量、飞行方向。项目2005年动工，历经6年艰苦的南极极地施工，2010年全面建成投入运行，是人类有史以来最大的中微子探测器。
2013年，冰立方取得里程碑突破：首次探测到来自太阳系外的高能宇宙中微子，能量远超大型强子对撞机能够实现的能级，证实宇宙存在强大的天然粒子加速器，当年该成果被《物理世界》评为年度重大突破。2017年，冰立方捕获一个超高能中微子，回溯定位到遥远耀变体TXS 0506+056——一个由超大质量黑洞驱动的活动星系。这是人类第一次锁定高能宇宙中微子的源头，直接证明耀变体就是宇宙超高能射线的发源地，为百年谜题给出关键答案。哈尔岑当时激动地评价：“我们终于逮到了宇宙的粒子加速器。”
在此之后，冰立方持续产出重磅成果：绘制人类首张中微子视角的银河系图像，用全新“粒子信使”观察银河；对假想的第四种惰性中微子开展严苛检验，为粒子物理标准模型提供重要观测约束。它与LIGO引力波探测器并列，成为美国国家科学基金会支持的两大旗舰天体物理装置，开创了多信使天文学的全新篇章。过去人类靠电磁波看宇宙；如今，引力波、中微子共同成为新的观测窗口。
作为项目领导者，哈尔岑搭建起包含300多名全球科研人员的国际合作团队，推动跨国家、跨学科协作。他长期坚持科普，每年进行数十场公众报告，向大众讲述南极冰下捕捉幽灵粒子的故事。他先后斩获巴尔赞奖、布鲁诺·庞蒂科夫奖、布鲁诺·罗西奖等天体物理领域顶级荣誉，2024年入选美国国家科学院院士。
哈尔岑的获奖，不仅是一台南极探测器的胜利，更是一次研究范式的开拓。过去天文学依赖“看光”，而中微子天文学让我们可以“听粒子”，直接窥见黑洞、星系喷流内部无法通过电磁波观测的极端物理环境。冰立方的成功，催生下一代更大规模中微子天文台IceCube-Gen2的规划，人类对高能宇宙的探索才刚刚起步。
诺贝尔奖官网统计，1901年至2025年，诺贝尔物理学奖已颁发了119次，共有230人次获得诺贝尔物理学奖。其中，约翰·巴丁在1956年和1972年两次摘走物理学奖，因此截至2025年，实际获奖人数为229人。
玛丽·居里也曾两次获得诺奖，不过奖项有所不同。1903年，玛丽·居里和丈夫皮埃尔·居里因对放射性现象的研究获得诺贝尔物理学奖；1911年，她又因分离出纯的金属镭而获得诺贝尔化学奖。
截至2025年，最年轻的诺贝尔物理学奖获奖者是劳伦斯·布拉格，1915年，其因在Ｘ射线晶体结构领域的研究而与父亲分享诺贝尔物理学奖，获奖时年仅25岁。
最年长的诺贝尔物理学奖获奖者，是时年96岁的阿瑟·阿什金，2018年，其凭借其在激光物理学领域所作出的开创性发明获奖。
美国斯坦福大学的卡尔·戴塞罗思、德国柏林洪堡大学的彼得·黑格曼和德国维尔茨堡大学的格奥尔格·纳格尔三位教授获奖，以表彰他们在光门控离子通道和光遗传学方面的发现。
这项改变神经科学研究范式的突破，起点并不是大脑，而是一种单细胞绿藻。科学家从藻类感知光线的机制中找到了能够被光直接控制的离子通道，并进一步把这一“开关”移植到神经元中。从此，光能够在特定时间精准调控特定神经细胞。南京大学生命科学学院副院长、教授、博士生导师朱景宁应邀接受采访，对这项开启神经科学研究新时代的发现进行解读。
一个“光控开关”
是怎样给神经元装上的
长久以来，大脑如何产生记忆、情绪和行为，一直是神经科学试图回答的核心问题。过去，科学家可以记录脑活动，也可以通过电刺激、药物等手段干预神经元，但这些方法往往难以同时兼顾细胞类型的特异性和时间上的精准性。以电刺激为例，朱景宁解释，“电流可能同时影响电极周围多种神经元和神经纤维，你没办法做到只对某一类特定神经元进行精准调控。”
而光遗传学提供的方案截然不同。故事始于单细胞绿藻莱茵衣藻。这种藻类能够感知光并改变游动方向，靠的是一类特殊的感光蛋白：通道视紫红质。2002年，黑格曼和纳格尔等人在这种藻类中发现了通道视紫红质，并证明这类蛋白本身就是可以被光直接打开的离子通道。蓝光照射后，离子跨膜流动，光信号被转化成生物电信号。这就是光遗传学最原始的分子基础。
更重要的是，把编码这种蛋白的基因导入其他细胞后，这些原本没有光电反应的细胞也能获得光敏感性。如果打个比方，相当于科学家从藻类身上找到了一把“光控开关”，装到原本不感光的别的细胞上，蓝光一照，开关就被打开，细胞的电活动随之改变。
真正改变神经科学的，是把这个“光控开关“装进神经元。2005年，戴塞罗思团队将通道视紫红质基因导入培养的大鼠神经元，用蓝光以毫秒级精度成功触发了神经元放电；2007年，他又让这个光控开关在活体小鼠大脑中工作。诺贝尔委员会的表述是：他把这个蛋白“转化为神经细胞的光控开关”。戴塞罗思还搭建起完整的光遗传学技术体系，如今全球上万间实验室使用这套技术，探索抑郁症、癫痫、帕金森病等神经精神疾病的发病机制。
文章综合：扬子晚报、南京择校
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