洞察大脑，遥望星河

来源：滚动播报

（来源：新华日报）

□ 本报记者 杨频萍

10月5日、6日，2026年诺贝尔生理学或医学奖、物理学奖相继揭晓，两项成果分别在神经科学、高能天文领域带来范式级突破。其中，诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞罗思、彼得·黑格曼、格奥尔格·纳格尔三位科学家，表彰他们发现光门控离子通道，创立光遗传学；诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑，表彰他主导冰立方中微子天文台，发现来自天体物理源头的高能中微子，开创高能中微子天文学。记者邀请南京大学学者进行科普。

1988年，哈尔岑提出大胆构想：利用纯净稳定的南极冰层充当探测介质，布设大量光传感器捕捉中微子撞击产生的闪光。该项目工程难度巨大，科研人员需要在南极极点钻透数千米冰层，下放一串串探测传感器。2010年冰立方正式建成，上千只光传感器部署冰下，1立方公里的冰川冰化身巨型宇宙粒子探测器。设备运行后很快捕获高能中微子，后续分析证实部分粒子来自太阳系之外，高能中微子天文学就此诞生。诺贝尔物理学委员会主席马克·皮尔斯评价，哈尔岑凭借科学远见与坚韧的执行力，带领国际科研与工程团队，为人类打开了全新的天文观测窗口。

南京大学天文与空间科学学院柳若愚研究员介绍，传统天文观测依靠可见光、X射线等电磁波，容易被宇宙尘埃、致密天体遮挡，难以窥探黑洞喷流等极端天体的内核。高能中微子诞生于宇宙最为剧烈的天体活动，宇宙射线在天体内部加速后，和气体、光子碰撞就会产生这类粒子。中微子拥有极强穿透能力，能够直接飞出天体核心，跨越浩瀚宇宙抵达地球，带来普通望远镜无法获取的信息。

“冰立方是开创性工作，打开了新窗口，但远没有把问题全部解决。”柳若愚表示，高能中微子对应的天体源、粒子超高能加速机制、宇宙射线起源依旧是待解的重大科学谜题。

作为国际合作大装置，冰立方合作组向全球公开数据集，世界各地科研人员均可开展独立分析。柳若愚的团队就结合我国拉索伽马射线观测数据，开展多信使联合分析。我国下一代高能中微子望远镜HUNT项目由曹臻院士牵头，南京大学等多家单位参与预研，未来有效探测体积可达冰立方的30倍，主攻100TeV以上能段，补齐现有设备短板。

冰立方为人类打开了观测宇宙的全新窗口，而光遗传学则为解析大脑奥秘提供了革命性工具。

南京大学生命科学学院朱景宁教授介绍，这项改写学科的发现，源头来自一种不起眼的单细胞绿藻——莱茵衣藻。长久以来，解析记忆、情绪、行为背后的大脑机制，是神经科学的核心命题。过去的实验手段存在明显局限：电刺激、药物干预很难兼顾细胞类型特异性与时间精度。电刺激会无差别影响电极周边多种神经元，很难实现对特定一类细胞的精准操控。

所谓光遗传学，就是依靠基因工程，指定特定神经细胞表达光敏蛋白，再用光信号完成细胞活动的调控。这项技术早期并不被看好，戴塞罗思2005年的奠基论文曾遭顶级期刊拒稿，有审稿人认为技术花哨，缺少必须解决的科学问题。

诺奖姗姗来迟，源于颠覆性技术需要时间检验。只有技术能够被广泛重复、持续产出新科学发现，才算真正改变一个学科。历经20余年发展，光遗传学已经成为全球神经实验室的标配工具，广泛用于睡眠、记忆、情绪以及抑郁症、癫痫、帕金森病等方向研究。光遗传学最大的价值，是推动科研从观察脑区活动的相关性，升级到检验神经环路和动物行为之间的因果关系。

黑格曼与南京颇有缘分。2014年他应邀到访南京，受聘担任南京理工大学名誉教授。访问期间，他游览中华门、瞻园、灵谷寺，品尝雨花茶，十分认可南京的历史风貌与城市气质。如今，黑格曼的研究成果既写进教科书，又斩获诺贝尔奖，也印证了冷门基础研究蕴藏的巨大创新潜力。

采访中，记者还了解到，彼得·黑格曼的亲传弟子卢颖洪，曾在德国跟随其攻读博士，如今任职于南京理工大学化学与化工学院。

在卢颖洪眼中，黑格曼是一位“非典型”的科学家，对科研荣誉有着独特理解。黑格曼并不看重论文数量，他认为科学家最高的成就不是拿诺贝尔奖，而是科研成果能够写进教科书。他对待学生随和包容，不催促产出，给予学生充足的空间自主思考探索；个人生活高度自律，作息规律，常年坚持体育锻炼。

早在博士后阶段，黑格曼就深耕藻类感光这一当时十分冷门的课题，带领团队发现光控离子通道，奠定光遗传学的分子基础。卢颖洪认为，这项发明的真正价值面向未来，未来有望发展出无创脑机接口，在具身智能人机协同时代释放更大潜力。