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演讲者：中国科学院神经科学研究所姚海姗研究组张治宇 大家好，我是来自视觉神经生理研究组的张治宇，今天给大家介绍光遗传学。
1979年，那是一个春天，有一位老人，63岁的诺贝尔奖获得者弗朗西斯·克里克在《科学美国人》杂志上撰文称：目前在神经科学界，我们面临的最大挑战是什么呢？是我们缺少一样工具，这个工具可以在刺激某一些特定神经元活动的同时，不影响其他神经元的活动。
在那个时候，神经科学家对于神经元的刺激，主要采用的是电刺激和药理学刺激两种方式。电刺激做不到细胞特异性的选择，而药理学刺激虽然能够做到，但是却缺少了时间上的精准度。
所以克里克脑洞大开，他说我们可以把光作为这样一个刺激的工具。其实克里克的灵感是来自于我们人类的视觉系统。在我们人类的视觉系统当中，视紫红质在受到光照之后会分解，发生构象上的改变，从而引导下游一系列的变化产生感受器电位，这就是我们人类能够感受到外界光刺激的一个原理。
而早在上个世纪70年代，科学家就在嗜盐古生菌当中发现了与人类的视紫红质相类似的细菌视紫红质。但是时间一晃就过去了30年，直到2002年德国雷根斯堡大学的黑格曼研究组在莱茵衣藻当中发现了光敏通道蛋白，这才大大加速了光遗传学的发展进程。
终于在2005年，斯坦福大学的卡尔·戴瑟罗斯研究组将光敏通道蛋白转入了体外培养的神经元当中，并且利用光照成功地诱导出了神经元的动作电位，标志着光遗传学的正式成功。
在2006年，这种结合了基因工程和光刺激的实验方式被正式定名为光遗传学。
而在2007年，卡尔·戴瑟罗斯再接再厉，在活体的动物上利用病毒载体和光纤埋植的方式，成功在活体动物上实现了光遗传学。
有一个传言，说在2005年的时候，戴瑟罗斯在投稿他的论文的时候，被拒绝了很多次，有一些审稿人说：“你这个技术确实看起来很酷，但是我实在看不出他能够做什么？”
但是，经过两年的快速发展，他们也不得不承认：有了光遗传学真的可以为所欲为。
从上世纪70年代到现在，经历了30多年的发展，光遗传学一鸣惊人，成为神经科学界的明星方法。现在，在科学文献检索的网站上，仅仅以光遗传学为关键词就能够检索到每年至少有700篇文献，而使用这项技术所做的研究更是不计其数，光遗传学成为了神经科学界的“网红”。 而这个来自于1979年的春天的故事，也在激励着我们所有神经科学研究者上下求索。
谢谢！ 来源：中国科学院神经研究所 编辑：格格 |
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