只是好奇绿藻为何向光游动，为何能拿下诺奖？｜关注2026年诺贝尔生理学或医学奖|医学奖|神经科学|绿藻|遗传学

2026年诺贝尔生理学或医学奖的揭晓，标志着又一次关于诺奖的猜测落幕。从一颗绿藻的游向到一场神经科学的技术革命，诺奖只是评价了“结果”本身，由此带来的更多问题，等待着思索、探究和回答。

如何重新评估这类起点不可预测、周期不可压缩又失败率极高的研究的价值？要实现这类底层科研创新，要遵循什么样的规律？整个研究过程给我们带来哪些启示？围绕2026年诺贝尔生理学或医学奖，多位专家在接受健康报记者采访时表示，今天为基础好奇心支付的“机会成本”，可能是明天颠覆性创新的“原始股本”。应用转化负责让科技“跑得快”，而好奇心驱动的基础研究则将决定我们最终能“跑多远”。

访谈专家：

北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏

中国科学院心理研究所所长、中国认知科学学会理事长蒋毅

中国医学科学院基础医学研究所研究员樊圃

浙江大学医学院附属第二医院神经外科主任医师、中华医学会神经外科分会青委会副主任委员严锋

■健康报：光遗传学已成为全球神经科学实验室的标配工具。目前国内在光遗传学技术的改良方面处于什么水平？我们在底层工具创新上有哪些追赶空间？

严锋：目前，我国光遗传学应用已进入国际第一梯队，部分工具改良甚至局部领跑，但在“从0到1”的底层原创方面仍有明显差距。

国内主要神经科学研究机构均已常规配备光遗传学平台，在神经环路机制研究上的产出体量位居世界前列。同时需要承认，在底层工具创新方面，我们仍有很大的追赶空间，主要表现在几个方面：首先，原始工具几乎全是“舶来品”，第一个通道视紫红质的发现（德国）、首个红移视蛋白Chrimson和超快响应视蛋白Chronos（美国麻省理工学院Boyden实验室）、各类抑制性视蛋白、AAV载体工程化改造、细胞特异性启动子筛选等，底层专利和原始知识产权大多掌握在欧美国家的实验室手中；其次，新视蛋白的“源头勘探”能力不足，欧美团队持续从各类微生物基因组中挖掘全新光敏蛋白家族，这种依赖生物多样性资源与生物信息学结合的“挖矿”式基础研究，国内布局较少；再次，配套硬软件生态如高精度光纤记录系统、微型化显微镜、全息光刺激设备等核心仪器仍以进口为主。

罗敏敏：在工具的应用方面，我国做得非常好。从2005年爱德华·博伊登、卡尔·戴塞罗思等关于利用光敏感通道蛋白制造光敏感神经元的研究突破发表之后，国内团队几年之内就开始大规模应用。在这个技术的推广过程中，中国科学院深圳先进技术研究院的王立平老师（卡尔·戴塞罗思的博士后）及我们课题组都有幸做了一些工作，比如办培训班以及提供工具、动物和载体。在光遗传学的改良优化方面，我国也做了一些工作。最近几年的例子包括：我们团队发现，鸡的视蛋白5（cOpn5）对光反应非常灵敏，可以高度有效控制神经细胞和胶质细胞内的钙信号；华东师范大学生命科学学院叶海峰团队开发的REDLIP系统，红光穿透深、光毒性低，可用于光控基因治疗；在蛋白筛选、动力学优化等工程环节，国内一批实验室也都能做出一流的改良工作。

从另外一个层面上说，我们在源头发现上还比较落后，国内的源头挖掘平台还太少，我们更多是在别人发现的蛋白骨架上做优化。在高通量蛋白工程能力方面，国际顶尖工具实验室已用定向进化结合机器学习大规模改造光敏蛋白，这需要计算团队和自动化筛选平台长期合作和稳定投入，我们的体系化能力还有差距。就工具生态而言，Addgene这样的公共质粒库让一个新工具几周就能到达全球实验室，国内工具的分发、验证和标准化机制尚不完善，“中国造的工具被全球普遍使用”还不多见。

■健康报：此次获奖成果始于对单细胞绿藻——衣藻的基础生物学研究，最终转化为调控哺乳动物大脑的工具。您如何看待这种从“非模式生物”到“人类脑科学”的跨越？这对我国目前倡导的交叉学科研究有何借鉴意义？

罗敏敏：2005年，爱德华·博伊登和卡尔·戴塞罗思的研究论文发表。他们的工作从技术上来看非常简单，把光敏通道放进神经元控制放电，是一个相当直接的想法。当天晚上，我读到这篇论文后非常震惊，觉得这就是我们一直在寻找的工具：有用而且简单。当时，我就给卡尔·戴塞罗思发邮件要质粒，据他说这是他当天收到的第三封邮件。

话说回来，我们这一代做神经科学的人，很多人估计都问过自己：为什么是卡尔·戴塞罗思，而不是我们？我自己做博士后研究的实验室，就是最早实现光刺激神经细胞的实验室。这意味着，我们曾经离这个想法是最近的。我想，绝大多数人和我一样，是压根没料到一篇植物学的研究会对神经科学有这么大的推动，根本就没有读或者读到时直接就滑过去了。

这不是智力的差距，而是视野的盲区。知识结构把我们框在本学科里，学科之外的论文即便摆在眼前，也容易被大脑自动过滤成“与我无关”。从衣藻到哺乳动物大脑，这个跨越表面上是技术移植，本质上是认知上的跨界。

这对我们倡导交叉学科研究有几点经验值得借鉴：一是交叉不能停留在建制上，挂一个“交叉研究院”的牌子容易，难的是让科学家真正把其他学科的文献读进脑子里；二是需要打破年轻人的学科围墙，我常建议实验室的学生每周读一篇自己研究领域之外的论文，因为你永远不知道下一颗改变你领域的种子埋在哪个学科的土壤里。希望下一次，读到那篇“无关论文”并停下来想一想的人，是我们中国的科学家。

蒋毅：最初研究者关注的只是衣藻为何能够感知光线并向光游动，看起来与人类大脑毫不相关。但正是这种基础研究发现了光敏蛋白——最终成为操控神经活动的关键工具。

从认知科学的视角来看，人脑并不是一个孤立系统，而是生命演化连续谱中的产物。很多突破性工具和理论都来源于完全不同层级的生命研究。而真正的创新，往往发生在学科边界地带。

对于我国当前倡导的交叉学科建设而言，重要的不仅是简单地把多个学科放在一起，更要鼓励生物学、医学、心理学、计算科学、工程学之间形成长期深度合作。许多重大突破最初并非瞄准某个应用目标，而是在不同学科知识碰撞中自然产生。

严锋：此次诺贝尔奖的研究路径十分跨越，具体为：彼得·黑格曼研究的是单细胞绿藻——莱茵衣藻如何感知光并趋光游动，他与格奥尔格·内格尔从中发现了通道视紫红质——一种受蓝光照射就会打开、让带电离子流入细胞产生电信号的蛋白质，并发现把它放进其他细胞从而使其获得感光能力并调控其活性；卡尔·戴塞罗思再将其改造为神经元的“光控开关”，调控神经元的激活或抑制状态。整个研发过程串起了藻类学、微生物学、生物物理学、电生理学、分子生物学、光学工程与神经科学等至少六七个学科。

这个跨越揭示了一些重要规律：首先，生物多样性是技术的“隐形宝库”，大自然用数十亿年进化出的分子机器，往往比人类从零设计的更精巧，今天看似“无用”的非模式生物研究，可能就是明天颠覆性技术的源代码；其次，重大突破往往发生在学科的“接缝处”，黑格曼最初的问题是生物物理学问题，答案却成了神经科学工具。如果当年只资助“直接面向脑疾病”的项目，这个工具永远不会诞生。

读懂这些规律，有助于更好推动我国交叉学科研究：一要在学科布局上保护“冷门”与“偏门”，避免资源过度向热门方向聚集；二要创造让不同领域科学家真正长期共事的机制（而非临时拼凑的“交叉项目”）；三要在评价上承认“探矿”类研究的价值——发现一个新分子机器的贡献，不亚于发表一篇应用性论文。

樊圃：这种跨越恰恰体现了基础研究的特点和其存在的重要价值：一个科学问题最终会在哪个领域产生重大影响，往往很难在研究开始时预测。

绿藻是研究感光和细胞运动的重要模式生物。研究者最初关心的是，这种单细胞生物是如何感知光，并作出有利于其生存的反应的。对这些基本生命现象的研究，揭示了能够被光直接控制的离子通道。当这一发现遇到神经生物学中“如何精确控制神经元活动”的问题时，就产生了新的研究工具。

这样的例子在生命科学史上并不少见。对细菌限制外源DNA机制的研究，带来了限制性内切酶这一分子生物学工具；对细菌和古菌防御病毒机制的研究，为CRISPR基因编辑技术奠定了基础……这些研究后来产生的应用都超出了最初的研究范围。这正是科学探索的魅力，也是重大原创性成果产生的一条重要路径。

对交叉学科研究而言，这一过程说明，跨领域突破需要扎实的学科积累，也需要广泛、持续的交流合作。光遗传学从绿藻的感光机制发展为神经调控工具，既依赖对光敏蛋白及其电生理性质的深入理解，也需要有人认识到这一发现与神经科学问题之间的联系，并结合基因递送、光学等技术，把它转化为可用的实验工具。这一过程中，研究材料和技术的共享发挥了重要作用。科研评价体系应该更好地支持和鼓励这种合作，让不同角色的合作者都能获得合理评价，才能更好地鼓励开放共享和长期合作。要更多地为不同领域之间的交流和合作创造条件，让一个领域的发现有机会成为另一个领域的突破口。

■健康报：黑格曼教授最初的研究动机仅是好奇“绿藻为何向光游动”，这项看似无用的基础研究最终获得了诺奖。在当前强调“应用导向”和“快速转化”的科研评价环境下，您认为应如何保护和支持这类长周期、高风险但可能产生颠覆性影响的基础好奇心驱动研究？

蒋毅：这项诺奖最重要的启示之一，就是重大突破往往无法提前规划。如果当年研究绿藻趋光性的课题必须提前证明其医疗价值，它很可能根本得不到资助。然而后来它却改变了整个神经科学领域。

好奇心是创新最重要的驱动力之一。许多革命性发现都源于研究者对未知现象的持续探索，而不是对既定应用目标的执行。因此，科研评价体系需要在“应用导向”与“探索导向”之间保持平衡：一是为基础研究保留稳定、长期的支持渠道，允许研究者进行十年以上的持续探索；二是降低对短期成果、论文数量和即时转化率的过度强调；三是建立容忍失败的评价机制，高风险研究本身意味着多数项目不会成功，但一旦成功，回报往往是颠覆性的；四是鼓励年轻科研人员保持独立探索空间，而非过早被功利化指标束缚。

从历史经验看，真正改变科学范式的发现，常常是出于对自然规律最朴素的好奇。

樊圃：许多基础研究在开展之初，并没有明确的应用目标，却可能在深入探索中产生超出预期的重要发现，并在其他领域发挥作用。如果资助和评价过于强调预定结果、短期产出和快速转化，研究者就可能倾向于选择比较稳妥的题目，而不敢追踪那些偏离原定计划、却可能更有价值的线索。应用导向的研究很重要，但我们也必须为暂时看不出应用前景的研究保留空间。

我觉得，可以进一步增加面向青年科学家自由探索的小额资助，扩大覆盖面，并尽可能保持支持的连续性。对不少处于早期的研究想法而言，一笔能够自主支配、足以开展关键实验的经费，就可能让一个新问题获得被检验的机会。这种支持既要覆盖广，也要有耐心。申请程序可以更简洁，评审和后续评价应更多关注问题的原创性、研究设计的严谨性，允许研究者根据结果调整方向。对于认真开展、却未得到预期结果的探索，也不应简单视为失败。让青年科学家有机会独立提出问题，并有时间把问题追下去，比要求他们过早作出宏大的应用承诺更重要。

我们很难提前知道哪一项研究会带来突破，但可以让更多值得探索的想法有机会开始，并让有价值的线索有机会被追下去。

罗敏敏：前阵子，德国马克斯·普朗克研究所（简称马普研究所）的一位科学家来我们所（北京脑科学与类脑研究所）交流。有学生问：“您做这个东西有啥用啊？”得到的回答挺有意思：“我在马普研究所，不需要担心这个问题。”这句话让我很触动，马普研究所给的恰恰是“可以不回答这个问题”的自由。

或许，我国科学界在资助结构上也需要设立一份“不问用途”的资金：拿出一定比例的基础研究经费，明确只看科学问题的趣味性和申请人的过往创造力，不要求论证应用前景；给科学家三到五年的“免考核期”，允许失败。颠覆性发现在申请时往往是说不清、写不出来的。对长周期、高风险的研究方向，应多采用国际通行的“以人为本”模式，看这个人过去的品位和判断力，而非要求其预言五年后的成果。

最后，容忍“无用”应该成为制度而非情怀。保护好奇心不是科学家的浪漫诉求，而是被诺奖反复验证过的、具有高性价比的科研投资策略。