北京时间10月5日下午，2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞罗斯（Karl Deisseroth）、彼得·赫格曼（Peter Hegemann）、格奥尔格·纳格尔（Georg Nagel），以表彰他们“在光门控离子通道与光遗传学领域的突破性发现”。

三位科学家在单细胞藻类中发现了通道视紫红质，并将其改造成神经细胞的光控开关，为神经科学新时代奠定基础。这些成果背后有什么故事？做出这些贡献的科学家身上具备哪些特质？光遗传学技术又有何用武之地？带着这些问题，《中国科学报》记者采访了新晋诺奖得主Georg Nagel的学生、德国维尔茨堡大学神经生理研究所光遗传学课题组长高世强。

前排为Georg Nagel，二排右一是高世强。受访者供图

共用一间办公室

《中国科学报》：请谈谈今天实验室接到诺贝尔奖组委会电话时的情形。

德国维尔茨堡大学神经生理研究所光遗传学课题组长高世强：我和导师Georg Nagel共用一间办公室。今天早上9点50分，诺奖委员会的电话是我先接到的，我把Nagel的手机号码发给了他们。我们研究所现在正在组织庆祝活动，大家都很激动。这是一个从基础研究走向应用的典型案例。

《中国科学报》：Nagel教授已是古稀之年，他还经常来实验室吗？你们如何相处？

高世强：德国人67岁退休，Nagel今年73岁了。团队现在基本由我负责。但他经常会来实验室，以资深教授身份参与工作。

他经常下午过来待半天，大部分时候我们讨论科研细节，他会严格把控实验细节与论文质量，这点对我们帮助很大。有时候我们一起讨论整体研究思路，我们有很多论文共同发表。我们也会闲聊包括时政在内各种话题，拓展彼此的认知。

《中国科学报》：请就光遗传学作者介绍，并讲讲Nagel教授当年开启这项研究的故事。

高世强：这项研究的源头可以追溯到一两百年前，当时人们就在研究衣藻的趋光性，探究衣藻如何感知光线。Peter Hegemann做出了最早的贡献，他研究衣藻趋光性，找到了对应的基因。但他不是做生物物理出身。我的导师Georg Nagel是生物物理方向，两个人形成互补：一人发现基因；一人解析通道蛋白的功能。

他们在2002、2003年分别在《科学》《美国国家科学院院刊》发表两篇论文，Nagel是第一作者和通讯作者，核心贡献就是鉴定通道视紫红质蛋白功能。其中，《PNAS》文章提到，该蛋白可以作为工具，调控细胞去极化，调控细胞钙信号。之后Karl Deisseroth很快意识到这个工具的巨大价值，联系到Nagel开展后续相关工作。2005年那篇首次实现通道视紫红质蛋白神经应用的论文里，Nagel也是共同通讯作者。

同时期，还有不少相关工作，有人利用这套蛋白调控肌肉以及其他细胞活性。华人学者潘卓华起步也很早，2004-2005 年已经在视网膜上开展相关研究。光遗传学是典型从基础研究发展出来的工具，它的特点和胰高血糖素样肽（GLP）类似，功能并不复杂，简单直接，相当于是一个分子开关。

为人低调和蔼、极度看重细节

《中国科学报》：请谈谈你印象中的导师Georg Nagel。

高世强：他为人十分低调和蔼，极度看重科研细节。写文章的时候，他总强调要实事求是，先把基础实验结果落实，评判工作第一标准就是实验结果是否可靠。不管一项研究结果看起来多么重大，数据准确永远放在第一位。数据可靠之后，再做分析。同时，他不喜欢勾画宏大的远景，也就是说不一定非要讲一个宏大故事。他说一项研究工作的意义不靠我们自己评价，要看其他人能不能使用你的成果、从中获益，不需要自我宣传。

他人特别好，我是课题组第一个中国学生，刚到这里读书时，他帮我租房子，开车带我去宜家，一起组装床，非常平易近人。他很爱骑自行车，上下班经常骑车，家里自行车差不多快十辆。

《中国科学报》：Nagel在学术上的严格还有哪些具体表现？

高世强：他对数据要求极其严格，非常看重实验的可重复性、实验细节控制，甚至是缓冲液成分、渗透压有没有调好，都会仔细核对。做生物物理，这些微小细节出错，就会带来巨大实验偏差。

《中国科学报》：你觉得Georg Nagel的“大师风范”体现在哪里？

高世强：说实话，我并不觉得他有高高在上的大师派头。他非常真实亲切和蔼，做事看重细节，不会给学生画大饼，讲求实实在在，没有架子，平时聊天都很随和。

他生物物理出身，计算做得非常精细，公式推演要求精准。我们看实验结果、读文献的时候，他不会只直接采信文章给出的结论，会自己做计算，去判断这套结果在逻辑上到底合不合理，力求还原真实的数据与结论。比如，离子通道背后的离子相互作用，以及不同离子通道的强弱，都要依靠公式计算，他在这方面要求极度精准。

喜欢招收中国学生

《中国科学报》：课题组现在还有其他中国学生吗？Nagel带学生是什么风格？

高世强：自从我进入课题组之后，他招收的学生大多是中国学生。他觉得中国学生做事踏实，就愿意多招收中国学生一起工作。我现在自己作为博导，带的三个学生也都是中国人。

《中国科学报》：科研经常遇到实验做不出来，出现反常结果。课题组一般怎么解决？

高世强：我读博期间就遇到不少这类情况。如果两个人讨论之后都没有思路，导师会建议先放一放，暂时搁置。可以去开会、读文献，等待获得新启发再回头继续。不能一味死磕，问题可以放在心里，但不要硬钻牛角尖。当你发自内心很想做一件事的时候，成功率更高；如果自己都不知道为什么做，只是抱着试一试的心态，效率往往很低。

《中国科学报》：德国科研环境如何？

高世强：就学生培养来说，德国对博士生自主性要求更高，需要学生自己构思小课题，自己推进落地。很多时候不是PI把完整课题给到学生，PI更多是帮助学生实现自己提出的科研想法。

我经常跟我的学生说，多想再动手。真正把问题想通透，发自内心想要做这个课题，再动手，效率最高。如果做的时候自己都觉得没兴趣、看不到价值，效率就会很低。生物实验周期很长，花半天、一天时间深度思考，多看文献，理清思路摸透细节再动手，并不浪费时间。

技术应用前景广阔

《中国科学报》：实验室当下主要研究方向是什么？

高世强：我们主要做工具开发。通道视紫红质是主流方向，现在已经有非常多的变体，可以在功能、光谱、动力学、离子选择性上做精细的分化。此外，我们重点开发全新光控工具。不局限离子通道，还包括光调控第二信使cAMP、cGMP，调控蛋白相互作用，以此拓宽光遗传学应用边界。我们还把工具拓展到血细胞、植物等领域，目标是扩充工具包，拓展更多应用场景。

《中国科学报》：光遗传学有哪些应用前景？

高世强：目前最接近临床落地的是视觉修复。全球不少企业开展相关临床试验，国内也有数家企业推进，大多处于一期临床前后，效果很不错。武汉中眸医疗科技团队的成果，盲人可以恢复至实现自主生活，比如骑自行车，甚至打牌。

德国也在开展利用光遗传学重建听力的研究。视觉、听力都属于外周系统，不需要深度介入大脑，安全性和有效性更容易实现，因此外周神经也是较早落地的方向。直接作用大脑会复杂得多，需要配套技术，比如基因递送技术、颅内光传输技术，需要多技术联合攻关，不能只依靠光控工具本身，但脑部应用未来前景广阔。