邵逸夫獎基金會21日公布2020年度「邵逸夫獎」得獎者名單，6位科學家獲獎。其中，生命科學與醫學獎平均頒予英國科學家格羅·米森伯克(Gero Miesenbck)、德國科學家彼得·黑格曼(Peter Hegemann)以及格奧爾格·內格爾(Georg Nagel)以表彰他們所研發的光遺傳學，一項徹底改革了神經科學發展的技術。
「邵逸夫獎」為國際性獎項，表彰在學術、科研或應用上取得突破性的科學家。他們的成果對人類生活產生深遠影響。「邵逸夫獎」自2004年起每年頒獎一次，每個獎項包括證書、金牌和120萬美元獎金。受新冠肺炎疫情影響，2020年度「邵逸夫獎」頒獎禮將延期至2021年舉行。
三位獲獎科學家的介紹
1格羅·米森伯克(Gero Miesenbck)
格羅·米森伯克從他家鄉的奧地利因斯布魯克大學獲醫學博士學位，之後在紐約紀念斯隆-凱特琳癌症中心做博士後，師從詹姆斯·羅思曼。他先後在斯隆·凱特琳紀念癌症中心和耶魯大學任教，2007年進入牛津大學，米森伯克等人投資創建了紐卡斯爾大學神經環路和行為中心（CNCB）。
米森伯克是光遺傳學領域的先驅，他第一個通過遺傳學方法在神經細胞中表達光敏感蛋白，用光照人為地引發神經電活動，實現了遠程人工控制神經活動。米森伯克最初從事細胞中蛋白質的分選工作，但是很快他的注意力就轉向為闡明生物學問題開發新生物學工具。他自己實驗室最初的方向是利用突觸pHluorin（一種pH敏感綠色螢光蛋白）成像研究神經迴路。但他不滿足於僅僅看到神經活動，而試圖尋找方法能操控它。最終米森伯克將自己曾經地研究領域（遺傳學和光學）以全新的方式組合在一起，並在果蠅上完成了開創性地光遺傳實驗。
2彼得·黑格曼(Peter Hegemann)
彼得·黑格曼，德國柏林洪堡大學教授兼生物物理學系系主任。他在明斯特和慕尼黑學習化學，並於1984年在慕尼黑獲得了博士學位。黑格曼博士後在Dieter Oesterhelt研究小組工作，後與錫拉丘茲大學Kenneth W. Foster一起工作。1986年，他在德國法蘭克福馬克斯-普朗克生物化學研究所的膜生物化學系成立了一個研究小組。並於2004年被任命為柏林洪堡大學正式教授，2015年被赫蒂基金會授予神經科學高級研究教授職位。
黑格曼博士和他的團隊致力於天然光感受器的生物學和生物物理學特徵。從藻類的光電響應的研究中，他推測趨光性光感受器是一個光門控離子通道，並最終在綠藻衣藻中發現了光激活的離子通道通道視紫紅質。他與格奧爾格·內格爾一起證明了這種通道視紫紅質在許多宿主細胞（包括人腎細胞）中均可表達。基於這一發現，米森伯克等其他科學家將這些藻蛋白應用於神經元並激發了光的動作電位。這是光遺傳學的開始。
3格奧爾格·內格爾(Georg Nagel)
格奧爾格·內格爾教授，1988年在法蘭克福大學生物物理研究所獲得博士學位，並先後在耶魯大學、洛克菲勒大學從事博士後研究工作。2004年至今任德國維爾茨堡大學生物中心Julius-von-Sachs研究所分子植物生理學和生物物理學教授。
內格爾成功地在動物細胞中表達了視紫紅質蛋白，並詳細表徵了它們的功能。多年來，黑格曼和他的團隊一直試圖克隆衣藻的光感受器，但是由於所涉及蛋白質的不穩定性和異質性未能成功。那時內格爾已經是一位知名的電生理學家，致力於研究跨細胞膜離子轉運。黑格曼與內格爾合作，將視紫紅質DNA序列發送給他後，內格爾成功在非洲爪蟾卵母細胞中表達了這些蛋白，並證明了其「光門控」離子通道特性，證實並擴展了黑格曼的假設。
參考資料：
1. Zemelman BV, Lee GA, Ng M, Miesenbck G. Selective photostimulation of genetically chARGed neurons. Neuron. 2002;33(1):1522. doi:10.1016/s0896-6273(01)00574-8
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Peter_Hegemann
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Georg_Nagel
本次的邵逸夫獎，缺了史丹福大學的光遺傳先驅Karl Deisseroth以及麻省理工大學的Edward Boyden。
讓我們一起來簡要回顧一下，光遺傳學最近的幾次獲獎吧
光遺傳學先驅榮獲2019年沃倫·阿爾珀特獎
2019年7月，世界知名的沃倫·阿爾珀特獎（Warren Alpert Prize）公布了2019年的獲獎人名單。本年度獲獎的四位科學家均為光遺傳學領域（optogenetics）的先驅。
獲獎的四名光遺傳學先驅是：
Edward Boyden 麻省理工大學 神經科技教授 Karl Deisseroth 史丹福大學生物工程兼心理學和行為科學教授 Peter Hegemann 柏林洪堡大學神經科學教授 Gero Miesenbck 牛津大學神經迴路和行為中心主任
光遺傳學斬獲2018加拿大蓋爾德納獎
2018年10月24-25日，2018加拿大蓋爾德納研討會（ Canada Gairdner Symposia）在多倫多大學舉行，大會主題是「Let There Be Light: Optogenetics in Neuroscience and Beyond」。當年的蓋爾德納獎國際獎分別授予了基因印記和光遺傳學。
加拿大蓋爾德納獎（Canada Gairdner Award）於1959年由加拿大蓋爾德納基金會創設，旨在獎勵全球醫學領域有重大發現和貢獻的科學家。至今的300多名獲獎者中已經有80名後來獲得了諾貝爾生理學或醫學獎，因此也被稱為「小諾貝爾獎」。
獲獎的三名光遺傳學先驅是：
Edward Boyden 麻省理工大學 神經科技教授 Karl Deisseroth 史丹福大學生物工程兼心理學和行為科學教授 Peter Hegemann 柏林洪堡大學神經科學教授
光遺傳學斬獲2019年引文桂冠獎
引文桂冠獎是通過對Web of Science資料庫平臺中科研論文及其引文進行深入分析，對遴選出的可能摘取諾貝爾獎的全球最具影響力的研究人員所頒發的獎項。截至目前，已有50位「引文桂冠獎」得主獲得諾貝爾獎，其中29位在獲獎兩年內即斬獲諾獎，因此引文桂冠獎也成為名副其實的諾獎風向標。
本次獲獎的科學家，包括了光遺傳學領域做出貢獻的三位教授。分別是：
Ernst Bamberg，德國法蘭克福馬克斯普朗克生物物理研究所名譽所長Karl Deisseroth，史丹福大學生物工程兼心理學和行為科學教授Gero Miesenbck，英國牛津大學神經迴路和行為中心主任
結語
筆者曾在2018年10月28日在pubmed檢索「optogenetics」，文章超過了3000篇。2019年檢索，文獻已經超過了4000篇。今天進行文獻檢索，文獻數量已經超過了6500篇。
隨著光遺傳學技術的普及，它的應用範圍也越來越廣，光遺傳學使用的工具也在不斷更新換代。
光遺傳學技術得諾貝爾獎的呼聲在近幾年非常高。此次獲得邵逸夫獎，是對光遺傳學技術的再次肯定。
光遺傳學今年會拿諾獎嗎？每一年，我們似乎都要討論一下。
有趣的是，大家是否注意到，每次因光遺傳學獲獎的科學家並不相同。之前幾乎每次都拿獎的Karl Deisseroth，本次未能獲得邵逸夫獎。
諾獎最多只能頒發給3個人，最終可以花落誰家？諾獎評委會應該很傷腦經……