原創(chuàng) Kai，則生 世界頂尖科學(xué)家論壇 來(lái)自專(zhuān)輯科學(xué)家傳奇

新華社5月21日訊，邵逸夫獎(jiǎng)基金會(huì)當(dāng)天在香港公布2020年度邵逸夫獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單。

世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)（WLA）會(huì)員、英國(guó)牛津大學(xué)生理學(xué)教授吉羅·麥森伯克(Gero Miesenb?ck)與德國(guó)柏林洪堡大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教授彼得·黑格曼(Peter Hegemann)，以及德國(guó)維爾茨堡大學(xué)分子植物生理學(xué)教授格奧爾格·內(nèi)格爾（Georg Nagel）被平均頒予了生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，以表彰他們所研發(fā)的光遺傳學(xué)。這一技術(shù)可應(yīng)用于治療情緒病和中樞神經(jīng)病等，有助效治療帕金森癥。

邵逸夫獎(jiǎng)在2002年11月按邵逸夫先生的意愿而設(shè)立，邵逸夫獎(jiǎng)設(shè)有三個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，分別為天文學(xué)、生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)，每年評(píng)選和頒發(fā)一次。今年是第17屆。

世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)會(huì)員

吉羅·麥森伯克

此高清照片由吉羅·麥森伯克教授獨(dú)家授權(quán) | 圖：WLA

人物名片

教育與工作經(jīng)歷

1993年，因斯布魯克大學(xué)醫(yī)學(xué)博士

2007年前，在斯隆凱特靈癌癥中心和耶魯大學(xué)擔(dān)任教職

2007年至今，牛津大學(xué)冠名生理學(xué)教授兼神經(jīng)電路與行為中心主任

主要獎(jiǎng)項(xiàng)與榮譽(yù)

2013 年，大腦科學(xué)獎(jiǎng)

2016 年，馬斯利獎(jiǎng)

2019 年，拉姆福德獎(jiǎng)

2019 年，沃倫·阿爾珀特獎(jiǎng)

2020 年，邵逸夫獎(jiǎng)

主要學(xué)術(shù)成就

光遺傳學(xué)的創(chuàng)始人之一；建立的光遺傳學(xué)控制原理已被廣泛采用并且被推廣到其他生物系統(tǒng)

開(kāi)創(chuàng)光遺傳學(xué)學(xué)派

1999年，有個(gè)神經(jīng)學(xué)科學(xué)家幻想著用光來(lái)控制大腦。兩年后，世界上誕生了一種叫做光遺傳學(xué)的技術(shù)：這個(gè)神經(jīng)科學(xué)家成功地通過(guò)基因改造神經(jīng)細(xì)胞，讓神經(jīng)細(xì)胞擁有了對(duì)光產(chǎn)生反應(yīng)的蛋白質(zhì)，結(jié)果他就可以將光照射到細(xì)胞，接下來(lái)這些神經(jīng)細(xì)胞里的電子活動(dòng)就會(huì)被觸發(fā)。

這個(gè)神經(jīng)學(xué)科學(xué)家就是吉羅·麥森伯克（Gero Miesenb?ck）。他是光遺傳學(xué)的創(chuàng)始人，也是第一個(gè)通過(guò)基因改造神經(jīng)細(xì)胞的科學(xué)家，因此可以用光控制神經(jīng)細(xì)胞的電活動(dòng)。這涉及將用于光響應(yīng)性視蛋白的DNA插入細(xì)胞中。

麥森伯克對(duì)大腦中含有光響應(yīng)神經(jīng)細(xì)的飼養(yǎng)型動(dòng)物進(jìn)行了類(lèi)似的基因改造，并且首次證明這些動(dòng)物的行為可以被遠(yuǎn)程控制。

在果蠅實(shí)驗(yàn)中，麥森伯克利用光遺傳學(xué)激活了果蠅的求偶反應(yīng)，甚至，他可以用這門(mén)技術(shù)讓無(wú)頭蒼蠅飛起來(lái)。

麥森伯克在2016年接受著名科技雜志《連線》（Wired）采訪時(shí)詳解了自己的新學(xué)派。他表示“為了解構(gòu)大腦的工作原理，我們需要的就是逐個(gè)擊破，精確了解每一個(gè)種類(lèi)的神經(jīng)細(xì)胞在處理信息時(shí)扮演的角色?！?/p>

光遺傳學(xué)顧名思義，是由兩個(gè)環(huán)節(jié)組成的：光和遺傳學(xué)。遺傳學(xué)是利用能夠定義單個(gè)細(xì)胞類(lèi)型的遺傳特征在完整的大腦里選擇性地處理掉它們。

而“光”則利用這些遺傳特征，對(duì)分子里的DNA進(jìn)行編碼使其對(duì)光產(chǎn)生敏感性，然后將這些光敏感分子放置到神經(jīng)細(xì)胞里。

通常情況下，人類(lèi)大腦是靠電來(lái)運(yùn)行的，而光遺傳學(xué)就是指從基因的角度衡量，選定了一些細(xì)胞，然后通過(guò)光敏感分子來(lái)精準(zhǔn)在這些我們選定的細(xì)胞中形成電脈沖，使它們可以對(duì)光產(chǎn)生反應(yīng)。

光遺傳學(xué)使得這樣的一場(chǎng)“對(duì)話”成為可能：我們亮起燈光，細(xì)胞就會(huì)做出回應(yīng)。

圖選WIRED

用“光遺傳”治療失眠和帕金森病

由麥森伯克建立的光遺傳學(xué)控制原理已被廣泛采用，并且推廣到了其他的生物系統(tǒng)，技術(shù)上也在不斷地推陳出新。

麥森伯克的大部分工作會(huì)繼續(xù)在黑腹果蠅（果蠅）中完成，可以詳細(xì)了解可能與人類(lèi)健康有關(guān)的大腦功能的分子、細(xì)胞和生理機(jī)制。

2019，因?yàn)樵诠膺z傳學(xué)方面的突出貢獻(xiàn)，他與與埃德·博伊登（Ed Boyden）、彼得·黑格曼（Peter Hegemann）和卡爾·代塞爾羅思（Karl Deisseroth）一同被授予了沃倫?阿爾珀特獎(jiǎng)(Warren Alpert Prize)。沃倫?阿爾珀特獎(jiǎng)設(shè)立于1987年，每年都會(huì)將獎(jiǎng)項(xiàng)頒發(fā)給那些在人類(lèi)疾病或者是身心機(jī)能紊亂的預(yù)防、療法或者護(hù)理上有著引領(lǐng)性科學(xué)成就的科學(xué)家。

2019年沃倫?阿爾珀特獎(jiǎng)對(duì)于他們四位的表彰是：“他們的發(fā)現(xiàn)不僅創(chuàng)設(shè)了光遺傳學(xué)這個(gè)領(lǐng)域，驅(qū)動(dòng)著這個(gè)領(lǐng)域不斷向前，同時(shí)也為基于光遺傳學(xué)的治療——范圍可以從帕金森到毒癮都奠定了基礎(chǔ)。"

2020年2月15日，據(jù)美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)(AAAS)旗下新聞媒體報(bào)道，麥森伯克及其同事們憑借著非凡的精度和顯微鏡技術(shù)，當(dāng)活的果蠅經(jīng)歷睡眠/覺(jué)醒周期時(shí)，他們對(duì)果蠅們大腦內(nèi)部的神經(jīng)元進(jìn)行了窺視。果蠅的頭部被固定在顯微鏡下，而此時(shí)它們的身體可以自由移動(dòng)，這使得它們可以在一個(gè)針頭大小的球上行走。這個(gè)球的旋轉(zhuǎn)讓研究人員能夠判斷出蒼蠅是醒著還是睡著。

團(tuán)隊(duì)從中得出結(jié)論：大腦中一種被稱(chēng)為氧化應(yīng)激的過(guò)程會(huì)不僅會(huì)影響睡眠，還會(huì)導(dǎo)致衰老。這一發(fā)現(xiàn)可能為失眠癥的治療開(kāi)辟了新的途徑。

圖源Consumer Affairs

第二屆論壇回顧

吉羅·麥森伯克作為世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)的會(huì)員在2019年來(lái)上海參加了第二屆世界頂尖科學(xué)家論壇，在莫比烏斯論壇發(fā)表演講時(shí)，他強(qiáng)調(diào)了對(duì)于科研的投資是必要的，因?yàn)榭蒲袑?duì)未來(lái)產(chǎn)生的價(jià)值是不可預(yù)估的。

麥森伯克在莫比烏斯論壇上發(fā)言 | WLF

“莫比烏斯”的名字創(chuàng)意源自數(shù)學(xué)及哲學(xué)概念中的無(wú)窮大、無(wú)極限，在該論壇上，全球頂尖科學(xué)家各自在5分鐘的發(fā)言時(shí)間內(nèi)暢想人類(lèi)未來(lái)20年

吉羅·麥森伯克在主題為“莫比烏斯”的論壇演講獨(dú)家視頻

與吉羅·麥森伯克一同榮獲2020年度邵逸夫獎(jiǎng)以及沃倫?阿爾珀特獎(jiǎng)的彼得·黑格曼今年均有望來(lái)參加第三屆世界頂尖科學(xué)家論壇。

彼得·黑格曼，在2018年因其對(duì)光控離子通道機(jī)制的發(fā)現(xiàn)獲得了被稱(chēng)為“諾貝爾獎(jiǎng)”風(fēng)向標(biāo)的加拿大蓋爾德納國(guó)際獎(jiǎng)。

參 考 文 獻(xiàn)

1. Wired, Shining a light on how neuroscientists can control our brains, https://www.wired.co.uk/article/gero-miesenbock-neuroscience-light

2. Docwirenews, Researchers Use Light to Change Genetic Activity in the Brain,

https://www.docwirenews.com/docwire-pick/researchers-use-light-to-change-genetic-activity-in-the-brain/

3. Wired,How optogenetics could help you sleep better, https://www.wired.co.uk/article/gero-miesenbock-optogenetics-sleep

4. Consumer Affairs, Sleep and aging could offer solutions for new insomnia treatments, https://www.consumeraffairs.com/news/sleep-and-aging-could-offer-solutions-for-new-insomnia-treatments-032219.html

5. Eurekalert, What induces sleep? For fruit flies it's stress at the cellular level, https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/bs-wis021420.php

6. Gairdner, Peter Hegemann, https://gairdner.org/award_winners/peter-hegemann/

7. Shaw Prize, An International Award,

https://www.shawprize.org

8．新華網(wǎng)，2020年度邵逸夫獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單揭曉，http://www.xinhuanet.com/2020-05/22/c_1126016684.htm

延 伸 閱 讀

1. 麥克阿瑟天才獎(jiǎng)得主、華裔科學(xué)家余金權(quán)——從山村里走出的世界頂尖化學(xué)家

2. 諾獎(jiǎng)科學(xué)家多爾蒂意外“手滑”狂漲粉，親自科普“病毒”和“免疫”

3. 【專(zhuān)訪】病毒研究連登Nature、Science，饒子和院士團(tuán)隊(duì)有何秘訣？

（責(zé)任編輯：小文）

閱讀原文