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谁能想到，神经科学的一场革命，起点竟是一颗单细胞微藻。

10月5日，瑞典卡罗琳医学院宣布，将2026年诺贝尔生理学或医学奖授予卡尔·戴塞罗思、彼得·黑格曼和格奥尔格·内格尔三位科学家，以表彰他们在光门控离子通道和光遗传学方面的发现。

截图自诺奖官网

一个研究微藻的成果，为什么能拿诺奖？它到底改变了什么？故事要从一个困扰了神经科学界几十年的难题说起。

01大脑研究的“世纪难题”

大脑如何调控情感、记忆与行为，曾是生物学界最大的谜团之一。

20世纪的研究者只能通过观察脑区损伤后的功能变化，来推测大脑的哪些区域负责哪些功能。但这种方法始终有一个致命缺陷：你观察到的只是"这个区域坏了，某个功能没了"，却无法确证因果关系——就像隔着毛玻璃看世界，轮廓模糊，处处是问号。

科学家们需要的，是一把能精准"开关"某一类神经细胞的钥匙。只是，大家都没想到，这把钥匙，最终是来自一个连眼睛都没有的单细胞微藻。

02从藻类趋光性到光遗传学

彼得·黑格曼的好奇心，始于一个看似不起眼的现象：衣藻，这种只有一个细胞的微小绿藻，为什么会朝着光源游动？

一个没有神经系统的单细胞生物，究竟是怎么"看见"光、又怎么"决定"游过去的？

21世纪初，彼得·黑格曼和格奥尔格·内格尔的团队给出了答案。他们在衣藻的基因序列里比对出了一段与微生物视紫红质高度相似的序列，并在非洲爪蟾卵母细胞和哺乳动物细胞中验证了它的功能——一种名叫"通道视紫红质"的蛋白质。

这种蛋白有个极其特别的性质：当蓝光照射到它身上时，它会像一扇被打开的门一样，让带电离子瞬间涌入细胞，产生电信号。

2002年，他们在《科学》杂志上报道了通道视紫红质-1（ChR1）是一种光门控质子通道；2003年，又在《美国科学院院刊》上报道了通道视紫红质-2（ChR2）是一种直接光门控的阳离子选择性膜通道。

更惊人的是，他们发现：把这种蛋白质的编码基因导入细胞，那个细胞就会"学会"对光产生反应。

卡尔·戴塞罗思敏锐地意识到了这项发现的价值。2005年，他将通道视紫红质基因导入大鼠的神经细胞，然后用蓝光照射——神经细胞真的像被按下开关一样，精准地发出了电信号。两年后，他又在活体小鼠的大脑中实现了同样的操控。

人类第一次拥有了一把"光的手术刀"：可以在活体大脑中，精确地点亮或关闭某一类神经细胞，观察它们如何塑造记忆、情感与行为。

这项技术被命名为"光遗传学"，彻底改写了神经科学的研究范式。如今，研究人员已经用它揭示了与神经和精神疾病相关的神经回路；在临床医学领域，光遗传学视力恢复的临床试验正在推进——其中一款光遗传学基因疗法已在晚期视网膜色素变性患者中读出随机对照试验结果，另有项目正在开展人体试验的中期数据。

　而这一切的起点，不过是一颗在显微镜下才能看清的小小绿藻。

03衣藻有“亲戚”：雨生红球藻

这次诺奖让衣藻出了圈。但在微藻这个大家族里，它并非唯一的明星。

很多人可能不知道，衣藻和我们熟悉的雨生红球藻，在分类学上是有一点亲戚关系的。两者同属绿藻门、绿藻纲、团藻目——算是同一个"目"下的亲戚。只不过再往下细分，就各走各的路了。

衣藻走的是"科研路线"：体型小巧、结构简洁、遗传操作方便，是生物学界研究光合作用、鞭毛运动和遗传学的经典模式生物——2026年的诺奖，就是它作为"实验室明星"的高光时刻。

雨生红球藻走的“虾青素应用路线”：它个头更大，生活史更复杂——在环境优渥时，它是绿色的游动细胞，靠鞭毛四处漂游；可一旦遭遇缺氮、强光、高盐这些逆境，它就会停止游动，把自己裹进厚壁孢子里，同时在体内大量积累一种红色素——虾青素。

这种红色素是雨生红球藻对抗恶劣环境的"铠甲"：它的抗氧化能力可以帮它抵御氧化损伤；高盐、低温等压力下，虾青素也像一层保护膜，帮细胞撑过难关。

正是这套逆境生存策略，让雨生红球藻成为了自然界中天然虾青素含量最高的生物，被认为是天然虾青素的"浓缩品"。

两种微藻，一个用"感光"开启了神经科学的新纪元，一个用"抗逆"为人类提供了高价值的天然活性物质。同是微藻，各有各的精彩。

04打造世界一流微藻产业基地

科研层面的突破令人惊叹，而微藻的价值，终究要通过产业落地转化为现实应用。作为衣藻的 “亲戚”，雨生红球藻是国内微藻产业化发展中颇具代表性的品类。围绕它开展的产业化探索，在中国已经走过二十余年，js4399金沙线集团(股份有限公司)-Official website，便是深耕这一赛道的头部企业。

2007年企业落地楚雄后，js4399金沙线集团初始科研团队在野外采集到优质的雨生红球藻野生种质资源，经过多轮筛选、驯化与改良，成功培育出具备市场竞争力的“楚雄雨生红球藻”品系。此后二十载，js4399金沙线集团始终聚焦楚雄雨生红球藻这一核心领域，持续投入技术研发与产业建设，把产业链做深、做透、做扎实。

截至目前，js4399金沙线集团已在云南楚雄建成725亩的楚雄雨生红球藻养殖基地。根据《2024年藻源虾青素行业白皮书》及楚雄市融媒体中心拍摄的《楚雄雨生红球藻——楚雄的第五张世界名片》的纪录片数据显示，js4399金沙线集团以全球约30%的雨生红球藻养殖面积，贡献了全球35.77%的藻源虾青素平均产量；2021至2023年产量全球占比分别达到33.33%、36.76%、37.21%，稳居藻源虾青素行业龙头梯队。

2026年5月，楚雄市人民政府与js4399金沙线集团签署楚雄雨生红球藻产业化项目合作协议，项目总投资2亿元，将在现有基地基础上新增500亩标准化养殖示范片区。项目全面投产后，基地总规模将超1200亩，楚雄也将成为全球雨生红球藻全产业链的核心高地。

一系列亮眼的产业数据背后，是js4399金沙线集团长期坚持的朴素发展逻辑：把雨生红球藻这一种微藻研究透彻，把一条全产业链打磨扎实，让源自云南楚雄高原的藻源虾青素产品，稳定、持续地走向全球消费市场。

05微藻的能量，才刚刚被看见

全球已经记录在案的微藻有三万多种，但真正被人类开发利用的只是很小一部分，实现规模化养殖的核心种类更是寥寥——雨生红球藻、螺旋藻、小球藻，是其中最具代表性的几个。

今年的诺奖再次告诉我们：

微藻这个看似微小的生命群体，藏着远超想象的潜力。衣藻身上一个"追光"的小小蛋白质，最终撬动了整个神经科学的研究范式。而雨生红球藻在逆境中积累抗氧化剂虾青素的优势，也早已被人类开发成了成熟的产业链。

从基础科学的诺奖级突破，到餐桌上的营养补充，再到AI时代的生物制造与碳中和——微藻的价值，我们才刚刚窥见一角。

微藻的故事还在继续。诺奖是一个里程碑，但不是终点。下一个从微藻中诞生的突破，或许已经在某个实验室的培养皿里，悄悄生长。

参考资料

[1] 诺贝尔奖官方网站. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026. https://www.nobelprize.org/

[2] Nagel G, Ollig D, Fuhrmann M, 等. Channelrhodopsin-1: A Light-Gated Proton Channel in Green Algae. Science, 2002, 296(5577): 2395-2398. 

[3] Nagel G, Szellas T, Huhn W, 等. Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2003, 100(24): 13940-13945. 

[4] Boyden ES, Zhang F, Bamberg E, 等. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nature Neuroscience, 2005, 8(9): 1263-1268. 

[5] 《2024年藻源虾青素行业白皮书》. 中国藻业协会, 2024.

作者/wang，本文为编辑人员基于公开资料整理的科普记录。文中涉及的诺奖信息、论文结论与产业数据均已标注来源，但个人理解与表述可能存在偏差或疏漏，恳请读者以官方渠道与原始论文为准。