2026年10月16日晚上19:00,基础医学院2号教学楼1大教室举办题为“Light up the Brain 解读光遗传学”的诺奖科普讲座。本次讲座由基础医学院青年学者联合会主办,神经生物学系韩芸耘教授担任主讲嘉宾,刘强教授担任主持人。讲座系统梳理了2026年诺贝尔生理学或医学奖——光遗传学技术的发展脉络、核心原理、实验体系与临床转化前景,并围绕技术设备、跨学科应用、技术优势、基因递送载体等热点问题展开深入讨论与交流。

讲座开篇,韩教授对光遗传学相关奖项成果进行概览,回溯了该颠覆性技术的发现历程。长期以来,神经科学领域存在一大核心难题:人脑结构高度复杂,上千亿神经元通过海量环路相互连接,且不同类型的神经细胞交织在一起,很难解析特定细胞群体在行为与疾病中的因果关系。传统神经调控手段,如电刺激、药物干预,普遍存在“一刀切”的问题,无法精准控制不同类型神经元,并且时间响应较慢,难以快速开关,严重限制了神经科学研究的发展。
如果要解决以上难题,韩芸耘教授介绍了理想的新型神经调控技术必须同时满足三大核心指标:细胞特异性、快速开关特性、光电信号转换能力。今年诺贝尔奖所涉及的光遗传学正是实现这一目标的革命性工具。接下来从实验技术、科学价值、临床转化三个层面详细介绍了光遗传学技术。
在实验技术层面,光遗传学体系由三大支柱构成:光敏感蛋白、靶向表达技术、光的递送系统。光敏感蛋白是整个技术的分子开关,最早在单细胞藻类中被发现。靶向表达技术则依赖特异性启动子或Cre-loxP系统等基因操控方法。在光的递送层面,主要是光纤植入技术、颅窗结合GRIN透镜策略。最终,光遗传学实现了对特异类型神经元的精确操控,以及跨脑区神经环路精准调控。
在科学价值层面,光遗传学生动诠释了基础研究的强大跨学科价值。这项诞生于基础生物学的工具,融合神经科学、分子生物学、光学、材料工程等多个学科,不仅重塑了脑科学研究格局,还为其他学科开辟全新研究方向。最重要的价值在于,它把以往仅能观测到的相关性现象,证实为因果关系。
在临床转化层面,从动物实验走向人体临床,是一场漫长的转化长征。目前,针对视网膜色素变性的光遗传学疗法,是临床转化走在最前沿的方向,为失明患者的视觉功能重建带来了希望。尽管如此,韩教授也客观分析了临床落地面临的难题,如基因优化、光源工程改造、安全性评估等。
在讲座最后的交流互动环节,现场师生围绕四大关键问题展开了热烈讨论。 第一,多波长实验如何选择激光光源设备。第二,光遗传学除神经科学外的跨学科前景。第三,光遗传学相比于化学遗传、磁遗传学的优劣势。第四,为何选用AAV完成基因递送,以及临床转化的注意事项。
此次科普讲座系统展现了光遗传学技术从基础发现、工具搭建到临床转化的完整图景,在场师生纷纷表示收获颇丰,也深刻认识到了基础研究作为原始创新源头的重大意义。同时,本次科普讲座是深入学习领会习近平总书记关于加强基础研究重要讲话精神的重要举措之一,彰显出了华科大师生聚焦国际前沿、深耕原始创新,助力高水平科技自立自强的使命担当。
嘉宾简介:韩芸耘,基础医学院神经生物学系教授,2011年在瑞士联邦理工学院洛桑分校取得神经生物学博士学位。2012年至2015年在伦敦大学学院和瑞士巴塞尔大学从事博士后研究。2016年加入华中科技大学基础医学院,主要围绕神经网络的结构与功能的关系展开研究工作,开发和利用多种结构和功能的高通量研究方法,探索感觉信号的编码规律和大脑高级认知功能的脑网络计算机制,研究成果以第一和通讯作者在Nature、Neuron、Nature Neuroscience等期刊发表多篇论文。