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　　光遗传学（Optogenetics）是近几十年来神经科学领域最大的技术成就，被许多科学家认为是注定会得诺贝尔奖的工作。

　　光遗传学（Optogenetics）是近几十年来神经科学领域最大的技术成就，被许多科学家认为是注定会得诺贝尔奖的工作。

　　它有望用于治疗失明、帕金森症以及缓解慢性疼痛。此外，它还将广泛用于实验室中研究动物大脑的工作，让科学家们更深入地理解睡眠、成瘾和感知等行为。

　　，也就不足为奇了。两人近年来拿资助和奖金可谓拿到手软，他们的实验室尽收高端设备和顶尖学生，并且得到了举世的称赞与荣誉，连诺贝尔奖也几乎已成囊中之物。

　　潘卓华，视觉科学家，就职于美国底特律的韦恩州立大学。他在中国开始了自己的研究生涯，自上世纪80年代赴美攻读博士起就一直旅居美国。他宽阔的鼻梁上戴着金丝边眼镜，脸上常露笑意。在同事眼里，他是一位纯粹的科学家：谦虚、专注且谨慎。

　　在本世纪初，他就设想出一种让盲人恢复视力的治疗方法——将光敏蛋白导入眼中，通过使其他细胞对光敏感来弥补视杆细胞和视锥细胞的死亡。

　　这样一来科学家就可以通过光远程刺激神经元控制大脑回路。之前有人做过神经元光敏实验，但由于缺少合适的光敏蛋白而功亏一篑。

　　ChR 是绿藻中发现的一种蛋白质，它通过控制离子进入细胞来回应光信号，从而帮助藻类寻找阳光。

　　表达 ChR，直到2004年2月，这些细胞终于表现出光响应的电活性。潘卓华欣喜若狂，他向美国国立卫生研究院

　　NIH 拨给他30万美元经费，并称其工作是“一项相当超前、高度创新、探索未知领域的研究”。

　　含有 ChR 的盲鼠视网膜侧视图。底部的圆形结构是神经元的细胞体。ZHUO-HUA PAN

　　鼠视网膜的特写，展现带有 ChR 和绿色荧光蛋白的神经元。ZHUO-HUA PAN

　　然而彼时的潘卓华还没有意识到自己已进入一场分秒必争的竞速赛中，世界各地的研究团队都在试图将 ChR 导入神经元。

　　，Deisseroth 正在做博后而 Boyden 还在读研。此外至少还有两批人马参与了这场争分夺秒的比赛，分别是

　　美国凯斯西储大学的 Stefan Herlitze 与 Lynn Landmesser 团队以及日本东北大学的 Hiromu Yawo 团队

　　已经发表了用其他更复杂的分子实现这一目的的论文。不过 ChR 才是为这个领域带来革命性变化的工具。

　　斯坦福的团队早就动过用光控制神经元的念头。他们也注意到了那篇发现 ChR 的论文。2004年3月，

　　早在六个月前，潘卓华就已经用视网膜神经元进行了同样的实验，但他的工作被抢发了。

　　现已是 MIT 的教授，STAT 告知他潘卓华率先完成这项实验时，他颇感惊讶。

　　Boyden 表示，科学家们进行各自的研究，有时会采取合作的方式，有时则分头开展，发生你追我赶互相争抢的情况。“有新发现的时候学界怎么评判功绩？这个问题还蛮有趣的。总会有有意或无意的协作存在。”

　　斯坦福新闻办公室称 Deisseroth 无暇接受采访。对于 STAT 提出的问题，

　　潘卓华的研究与光遗传学的应用还相差甚远，而 Deisseroth 博士2005年发表的那篇被广泛引用的论文才打开精细神经科学的新世界大门

　　是一所小型大学，在科研界名声不显。潘卓华在一所州立学校攻读博士，然后数十年从事着默默无闻的研究。也许正是这些因素导致了接下来发生的事：他想要向世人宣告自己的重大进展时，却没能得到应有的关注。

　　一直在探索将 ChR 蛋白在导入活体眼球的方法。最后他选择用病毒感染眼球的细胞，以此导入ChR 的 DNA。他在萨鲁斯大学的同事 Alexander Dizhoor 教授改造了 ChR 的 DNA，引入绿色荧光蛋白示踪。

　　用病毒感染了第一只老鼠，大约五周之后观察其视网膜，呈现在他眼前的是一片绿色的海洋——视网膜上成千上万的神经节细胞都拥有带绿色荧光的 ChR。他向这些细胞中植入监测电极，然后进行光照，细胞反馈了一阵电活动—— ChR 起作用了。虽然这只是第一步，但却是革命性的一大步，它预示着潘卓华的方法也许能让盲人重见光明。

　　向 STAT 展示的投稿信，他与 Dizhoor 就这项工作写了一篇论文并于2004年11月25日投到了

　　（Association for Research in Vision and Opthamology）

　　从发给他论文的同事那里得知了这个消息。“糟糕，糟糕透了。”潘卓华顿了顿说：

　　他们简单地证明了可以用 ChR 控制培养皿中神经元的活动；而潘卓华则等到活体动物实验成功后才发表

　　这项工作让 Deisseroth 和 Boyden 的科研生涯一飞冲天

　　MIT 媒体实验室的 Ed Boyden。KEITH BEDFORD/THE BOSTON GLOBE

　　‘看吧，既然可以把 ChR 导入大脑神经元，当然也可以导入视网膜的神经元。

　　潘卓华的论文看上去过于狭隘，仅仅关注用 ChR 恢复视觉，而 Boyden 的文章则眼界开阔

　　的论文提供了更多的线索。有一位审稿人很欣赏这篇论文，只提出了少量修改意见。另一位则写了一大段话表示这项研究“野心太大”、“非常初级”并总结道：“没有什么能吸引大多数神经科学家的亮点”

　　看到这条评论不禁呵呵。2006年，审稿人最终允许潘卓华论文的扩充版小修后发表。

　　在这场论文发表的盛宴中，他姗姗来迟，之前已经有三个团队发表了关于 ChR 的工作。

　　Deisseroth 已经凭借光遗传学方面的工作从 NIH 拿到了超过1800万美元的资助，而 Boyden 得到的资助超过1000万美元。

　　近年九游官网来，随着研究日益全球化、生物技术与医学发现的奖项日益丰厚，这个问题一直困扰着科学家们——包括旷日持久的 CRISPR 专利之争。

　　指出“论文投递和发表之间的间隔可能长达几周，有些甚至超过两年。期刊延缓了知识从一位科学家向整个科学界的传播的过程，也会产生不公。”

　　。隐去作者姓名的盲审可以弱化这种影响，不过也有不少科学家对此存疑，因为研究成果往往在之前的一些会议上就讨论过了。

　　科学家们在向期刊投稿之前，将论文公布到 bioRxiv 之类的“预印本网站”上

　　即便潘卓华将论文发表在 bioRxiv 上，他大概仍旧会被诺奖拒之门外，因为这样的发表没有经过同行评审

　　。而这一点恰恰是光遗传学发明者能否夺得诺奖的关键。法律体系的运行并不完全遵照学术界的规则。一位美国律师协会专利法方向的专家表示，在本世纪之初，为了证明专利的优先权，一般你得说明什么时候你真正设想出了该发明——即脑中的灵光一闪，“啊哈，有了！”以及什么时候将发明付诸实践——即真正完成并证实了自己的设想。

　　基于这些标准，新发现诞生于在实验室中被证实的那一刻，这个时间点甚至比向预印本网站投稿还要早。

　　接下来是公众的评判。科学家们逐渐成为公众人物，开始玩 Twitter、上深夜脱口秀节目。

　　从事高水平研究是存在实际成本的。还有，顶级大学的资深研究者往往会指导年轻教授，阅读他们的工作并帮助他们提高水平。

　　的科学家的竞争中处于劣势。不过他也说：“当然，我并没有确凿证据。”为人低调、英语又非母语的潘卓华很难像

　　也许，拍一段大学宣传短片就能引发全国性的新闻，大家在提名大奖候选人、拍电视节目时就会先想到你，不知何时你就被冠以“发明者”的头衔，谷歌搜索“谁发明了光遗传学技术？”也会自动弹出你的名字。

　　潘卓华实验室中的一块黑板和玻璃器材干燥架。他已经利用ChR帮助盲鼠复明。

　　的会议摘要发表之前就已经发明了在实验室中使用 ChR 的方法。相关的专利到2016年3月才获批，距离当初提交申请已将近十年。

　　Deisseroth 是 Circuit Therapeutics 公司的联合创始人兼科学顾问。

　　（Circuit Therapeutics 公司拒绝就其知识产权许可的详情发表评论）

　　。他的专利得到了 RetroSense 的许可，还获得了2015年天使投资协会

　　的奖项。Retrosense 今年启动了用基因疗法将藻蛋白导入盲人眼球的临床实验，其 CEO 还顺便向 STAT 提到了

　　在光遗传学技术发明过程中起到的作用。这是光遗传学技术在人类身上的第一次应用，也是非人类基因首次用于基因疗法。

　　现在，德克萨斯州已在进行向盲人眼中植入藻类 DNA 和蛋白质的实验。这正是

　　“有一件事让我倍感欣慰，那就是即便到了现在，我们的临床实验仍然一马当先。

　　目前美国尚未批准基因疗法用于临床使用，光遗传学技术在人类身上的应用还有很长的路要走

　　。加州大学伯克利分校的神经科学家丹阳坦言，该技术短时间内还不会用于临床治疗。“我认为这项技术的安全性审核还要花很长很长的时间。”

　　我不得不承认，Deisseroth 与 Boyden 的确推动了这个领域的发展

　　或许谁发明了光遗传学并不重要，重要的是谁将科学的边界延伸到更远的地方。

　　但他也十分幸运，因为如果我们的工作在他之前发表，故事将被改写。我们将得到更多荣誉

　　要讲的全部故事。如今他还在底特律继续研究用于治疗失明的改良版 ChR。“