从离子通道到遗传密码：“折纸风车”模型开辟生物电遗传学新赛道

脑科学网讯继脑科学家孙作东提出的DNA四聚体折纸风车模型在Research Square发布并引发学界广泛关注后，其另一学术成果《基于钾离子通道折纸风车模型的高尔基染色选择性着色机制解释》同步在该平台上线，两篇论文共同进入国际专业期刊同行评审阶段。

1873年，高尔基发明划时代的硝酸银染色法，为神经科学按下启动键。他与卡哈尔共同斩获诺贝尔奖，却因学术观点掀起世纪论战：高尔基坚持神经元构成网状结构，卡哈尔则凭借优化后的双重浸渍法力证神经元是独立个体。这场争议推动神经科学走向成熟，却留下诡异的“幽灵显影”之谜——为何仅有1%-5%的神经元愿意“现身”？如今，孙作东团队从诺奖得主罗德里克·麦金农的钾离子通道四聚体研究出发，成功跨域至遗传学，基于“钾离子通道折纸风车模型”提出颠覆性解释。

研究揭示，显色与否的关键在于细胞内四聚体“折纸风车”的守门状态。这一倒圆锥形结构与麦金农诺奖研究的核心特征一脉相承：当“分子风车门”从核孔或膜孔脱落，银离子便得以涌入，细胞随之显影；门扉紧闭的完整风车则构成无法逾越的屏障。这一机制完美对应百年观察到的极低显色比例，更间接为卡哈尔的神经元独立学说提供机制性支撑。

更关键的是，该研究设计是对“可证伪性”这一科学核心精神的经典示范。它构建精妙反向验证回路：若细胞显色率能随四聚体脱落率同步变化，不仅能破解染色之谜，更能为“钾离子通道折纸风车模型”提供最直接的实验铁证。团队已规划清晰验证路径，通过控制细胞培养时间动态观测显色与风车结构状态的因果关系，让假说接受最严格的实验审判。

从麦金农钾离子通道的倒圆锥形四聚体，到破解高尔基与卡哈尔留下的世纪谜题，再到串联生物电与遗传学的底层逻辑，“钾离子通道折纸风车模型”宛如横贯的桥梁，首次将生命科学两大基石领域连通。这一突破不仅为跨越三个世纪的学术追思画上句号，更以从0到1的原创逻辑指向名为“生物电遗传学”的全新疆域。它关注的不仅是有形物质的遗传，更包含那些无形、贯穿生命活动的电信号调控规律，为解读生命传承中的深层关联提供全新视角。在生命科学走向大融合的今天，这项源于三重诺奖脉络的研究，价值已远超破解单一谜题。基于坚实的诺奖脉络与可证伪的实验路径，“钾离子通道折纸风车模型”已初具统一范式的格局，它不再仅仅是一把钥匙，更可能是重新绘制生命科学蓝图的导航图，有望开启理解从离子流动到基因调控、再到认知涌现这一完整生命史诗的全新大门。（爱丽/文）