3 位获奖者为美国斯坦福大学/霍华德·休斯医学研究所的卡尔·戴塞罗斯(Karl Deisseroth)、德国柏林洪堡大学的彼得·黑格曼(Peter Hegemann)、德国维尔茨堡大学的格奥尔格·纳格尔(Georg Nagel)。黑格曼与纳格尔在 2000 年代初阐明了藻类光感蛋白的分子机制,戴塞罗斯则将其导入哺乳动物神经元、建立起用光操控行为与记忆的实验体系,形成「基础发现—工具化—应用」的接力。本届诺奖周于 10 月 5 日的生理学或医学奖拉开序幕,物理学奖(10/6)、化学奖(10/7)等将陆续揭晓;日本方面,物理学奖有钙钛矿太阳能电池先驱宫坂力、化学奖有人工光合作用的堂免一成等被列为热门候选,能否延续日本自然科学诺奖的「存在感」受到关注(本次医学奖无日本人获奖)。隐忧在于:光遗传学虽在动物实验中已成熟,但应用于人类(如光控视网膜疗法)仍处早期临床阶段,安全性与长期效果尚待验证。
受賞した 3 氏は、米スタンフォード大学/ハワード・ヒューズ医学研究所のカール・ダイセロス、独ベルリン・フンボルト大学のペーター・ヘーゲマン、独ヴュルツブルク大学のゲオルク・ナーゲル。ヘーゲマンとナーゲルは 2000 年代初頭に藻類の光受容タンパク質の分子機構を解明し、ダイセロスがそれを哺乳類の神経細胞に導入して光で行動や記憶を操作する実験系を確立するという「基礎発見→ツール化→応用」のリレーが成立した。今年のノーベル賞ウィークは 10 月 5 日の生理学・医学賞で幕を開け、物理学賞(6 日)・化学賞(7 日)などが順次発表される。日本勢ではペロブスカイト太陽電池の先駆者・宮坂力氏(物理学賞)、人工光合成の堂免一成氏(化学賞)らが有力候補に挙がり、自然科学系での「存在感」維持に関心が集まる(今回の医学賞に日本人受賞者はいない)。懸念は、光遺伝学が動物実験では成熟する一方、ヒトへの応用(光制御による網膜治療など)はなお初期の臨床段階にあり、安全性と長期効果の検証が残る点である。
- 光遗传学(Optogenetics / オプトジェネティクス)光遺伝学(オプトジェネティクス)
- 一种用光来操控活体内特定神经元活动的技术:先通过基因工程让目标神经元表达光感离子通道蛋白,再以特定波长的光照射,即可在毫秒级时间尺度上精确开启或关闭这些细胞的放电。它让科学家能够建立「某一神经回路 → 某一行为/记忆」的因果关系,彻底改变了神经科学从「观察相关」走向「操控验证」的研究范式。光を使って生体内の特定の神経細胞の活動を操作する技術。遺伝子工学で標的神経細胞に光感受性イオンチャネルを発現させ、特定波長の光を当てることでミリ秒単位でその発火をオン・オフできる。「ある神経回路 → ある行動・記憶」という因果関係を実証でき、神経科学を『相関の観察』から『操作による検証』へと転換させた。
- 通道视紫红质(Channelrhodopsin / チャネルロドプシン)チャネルロドプシン
- 最初从绿藻(莱茵衣藻)中发现的光感受蛋白,受光照射会打开离子通道、让带电离子流入细胞。黑格曼与纳格尔阐明了其分子机制,戴塞罗斯等将其基因导入哺乳动物神经元,使「照光即兴奋神经元」成为可能,是光遗传学的核心分子工具。もともと緑藻(クラミドモナス)から発見された光受容タンパク質で、光を受けるとイオンチャネルが開き、荷電イオンが細胞内に流入する。ヘーゲマンとナーゲルが分子機構を解明し、ダイセロスらがその遺伝子を哺乳類の神経細胞に導入することで「光を当てると神経細胞が興奮する」ことを可能にした。光遺伝学の中核となる分子ツール。
- 钙钛矿太阳能电池(ペロブスカイト太陽電池)ペロブスカイト太陽電池
- 采用钙钛矿结晶结构材料的新一代薄膜太阳能电池,由桐荫横滨大学宫坂力于 2009 年提出,具有轻薄、可弯曲、低成本的特点,被视为日本有望主导的脱碳技术。宫坂力连年被列为诺贝尔物理学/化学奖热门候选,是理解「日本基础研究如何对接产业与能源政策」的代表人物。ペロブスカイト結晶構造の材料を用いた次世代の薄膜太陽電池で、桐蔭横浜大学の宮坂力が 2009 年に提唱した。軽量・柔軟・低コストが特徴で、日本が主導権を握りうる脱炭素技術とされる。宮坂氏は毎年ノーベル物理学賞・化学賞の有力候補に挙がり、「日本の基礎研究が産業・エネルギー政策にどう接続するか」を象徴する人物。
- 诺贝尔奖周(ノーベル賞ウィーク)ノーベル賞ウィーク
- 每年 10 月上旬,诺贝尔各奖项按固定顺序逐日揭晓的一周:生理学或医学奖(周一)、物理学奖、化学奖、文学奖、和平奖,经济学奖另于次周公布。医学与化学奖由瑞典卡罗林斯卡研究所与皇家科学院评选。对日本而言,自然科学三奖(物理・化学・医学)的得主数量常被用作衡量国家基础科研实力与「科技立国」政策成效的指标。毎年 10 月上旬、ノーベル各賞が決まった順序で日替わりに発表される一週間。生理学・医学賞(月曜)、物理学賞、化学賞、文学賞、平和賞と続き、経済学賞は翌週に発表される。医学・化学賞はスウェーデンのカロリンスカ研究所と王立科学アカデミーが選考する。日本では自然科学 3 賞(物理・化学・医学)の受賞者数が、国の基礎研究力や「科学技術立国」政策の成果を測る指標としてしばしば注目される。
- 产学连携・技术转移(産学連携・TLO)産学連携・技術移転(TLO)
- 指大学的基础研究成果经由专利化、许可、合办企业等方式转化为产业应用的机制;承担此职能的专门机构称为技术转移组织(TLO, Technology Licensing Organization)。光遗传学工具被全球药企与研究设备企业商业化,正是基础发现经技术转移产生产业价值的典型。在日本,如何提升大学科研的「社会实装」与收益化,是科技政策与经营学共同关注的课题。大学の基礎研究成果を、特許化・ライセンス・大学発ベンチャー等を通じて産業応用へ転化する仕組み。その機能を担う専門組織を技術移転機関(TLO, Technology Licensing Organization)と呼ぶ。光遺伝学ツールが世界の製薬・研究機器企業に事業化されたことは、基礎発見が技術移転を経て産業的価値を生む典型例。日本では大学研究の『社会実装』と収益化をいかに高めるかが、科学技術政策と経営学に共通する論点となっている。