Peter Hegemann

Hegemann 1954年12月11日生於德國明斯特，在亞琛長大。⁠[1][2]

1975年至1980年，他在明斯特大學和慕尼黑大學（LMU）學習化學，1980年在馬克斯·普朗克生物化學研究所 Dieter Oesterhelt 指導下完成畢業論文，隨後在該所攻讀博士，研究光驅動氯離子泵嗜鹽菌視紫紅質（halorhodopsin），1984年獲博士學位。⁠[3][3][3][4]

1985年，他赴美國紐約州錫拉丘茲大學物理系，在 Kenneth W. Foster 的實驗室做博士後，已開始嘗試用生化方法分離衣藻（Chlamydomonas）的光感受器。⁠[5][2]

1986年至1992年，他在馬普生物化學研究所領導獨立研究組，課題為“微藻的光感受”，1992年在慕尼黑大學取得教授資格（Habilitation）。⁠[3][3]

他想弄清單細胞綠藻衣藻為何能對光迅速反應、向光遊動。他用微型電極測量衣藻眼點受光照後產生的電信號，發現光到達眼點後僅半毫秒即出現電脈衝，而人眼中的光轉導過程至少需要10毫秒；1991年，他與慕尼黑大學的 Hartmann Harz 證明光能在極短時間內觸發衣藻中的離子電流。⁠[6][6][6][5][6][6]

據此，他在1990年代初提出假說：衣藻中單一蛋白複合體既能捕獲光，又能充當離子通道。當時已知的離子通道都不能自行對光起反應，這一設想受到質疑；而眼點蛋白離開天然環境後極不穩定，分離工作屢屢受挫。⁠[6][6][6]

1993年至2004年，他任雷根斯堡大學生物化學教授；2000年至2003年創辦並主持跨學科研究生院“天然與人工系統中的感覺光受體”。⁠[3][3]

世紀之交，日本研究者公佈了衣藻的大量基因序列，Hegemann 的研究組從中找到兩個與已知感光蛋白基因高度相似的基因，隨後聯繫法蘭克福馬普生物物理研究所的 Georg Nagel。Nagel 把這兩個基因分別注入蛙卵，使其表達未知蛋白，很快證實它們是受光照開啟的離子通道，Hegemann 十年前的假說得到驗證。兩種蛋白被命名為通道視紫紅質-1（channelrhodopsin-1）和通道視紫紅質-2（channelrhodopsin-2）。⁠[6][6][6][6][6]

2002年，研究團隊把通道視紫紅質-1 描述為直接受光控制的離子通道；2003年又描述了特別適合用光控制其他細胞電活動的通道視紫紅質-2。兩人把通道視紫紅質-2 基因導入人胚腎細胞和倉鼠腎細胞後，細胞在光照下產生電信號；他們在2003年發表的論文中提出，可用通道視紫紅質-2 作為以光在細胞中產生電脈衝的有力工具。這些發現為光遺傳學提供了分子基礎。⁠[5][6][6][6][5]

2004年至2010年，他創辦並主持德國研究基金會（DFG）研究組 FOR526“感覺藍光受體”。⁠[3]

他於2004年受聘柏林洪堡大學生物物理學教授，2005年起在該校任實驗生物物理學教授（2005年至2012年為 C4 教授，2012年起為 W3 教授）。同在2005年，Karl Deisseroth 等人證明通道視紫紅質-2 可在神經細胞中以毫秒精度用光觸發電信號，此後光遺傳學深刻改變了神經科學。⁠[2][5][3][3][5]

2010年，他獲 Karl Heinz Beckurts 基礎研究獎和 Wiley 生物醫學創新獎，並創辦、主持 DFG 研究組 FOR1279“基於蛋白質的光開關”。⁠[3][3]

2012年，他當選 Leopoldina 科學院院士，與 Deisseroth、Nagel、Ernst Bamberg 共獲 Zülch 神經生物學基礎進展獎，並任美國霍華德·休斯醫學研究所 Janelia Farm 園區訪問科學家；同年9月2日至5日，他在柏林組織第103屆 Dahlem 會議“光遺傳學：挑戰與前景”。⁠[3][7][3][3]

2013年，他獲德國研究基金會的 Leibniz 獎、日內瓦 Louis-Jeantet 獎，並與 Nagel、Deisseroth 等人共獲 Grete Lundbeck 歐洲腦研究獎（Brain Prize）。⁠[3][5]

2014年，他當選歐洲分子生物學組織（EMBO）成員和柏林-勃蘭登堡科學院院士；2015年獲柏林市長科學獎。⁠[3][3]

2016年起，他在洪堡大學任 Hertie 神經科學教授。同年，他與 Deisseroth、Gero Miesenböck 共獲 Massry Prize，並在波茨坦主辦第17屆國際視網膜蛋白會議。⁠[2][7][3]

2017年，他與 Deisseroth 共獲 Harvey Prize；2018年與 Deisseroth、Ed Boyden 共獲加拿大 Gairdner 國際獎；2019年與 Deisseroth、Boyden、Miesenböck 共獲 Warren Alpert Foundation Prize。⁠[7][7][7]

2020年5月，他與牛津大學的 Gero Miesenböck、維爾茨堡大學的 Georg Nagel 平分2020年邵逸夫生命科學與醫學獎，表彰三人發展了“徹底改變神經科學”的光遺傳學技術。他當時是洪堡大學 Hertie 神經科學教授兼生物物理學系主任。⁠[8][9]

2021年9月，他與 Karl Deisseroth、Dieter Oesterhelt 共獲 Albert Lasker 基礎醫學研究獎，表彰與光敏微生物蛋白及光遺傳學發展有關的發現。⁠[10][10]

2022年，他與 Deisseroth、Miesenböck 共獲哥倫比亞大學的 Louisa Gross Horwitz 獎。⁠[5]

2023年11月7日，他在柏林自由大學主講第22屆 Einstein Lecture Dahlem，題為“OPTOBIO Berlin：用光設計生物學”。⁠[2]

2026年10月5日，卡羅林斯卡學院諾貝爾大會宣佈，把2026年諾貝爾生理學或醫學獎共同授予 Hegemann、維爾茨堡大學的 Georg Nagel 與斯坦福大學的 Karl Deisseroth，以表彰他們“在光控離子通道與光遺傳學方面的發現”（for their discoveries concerning light-gated ion channels and optogenetics）。獲獎發現是在馬普生物化學研究所完成的。獎金為1200萬瑞典克朗（約120萬美元），由三人平分。時年71歲的 Hegemann 獲獎時任職於柏林洪堡大學。⁠[4][4][4][4][4][11][11][12]

諾貝爾大會把這一系列發現的起點歸於 Hegemann 的好奇心。洪堡大學校長 Julia von Blumenthal 稱他是一位有遠見的研究者，並表示柏林正在為光生物學領域興建一座新的研究大樓，這在很大程度上歸功於他的投入。⁠[4][5][5]

歐洲研究理事會（ERC）當天發文祝賀，稱曾以一項個人 Advanced Grant 和一項與另兩位研究者合作的 Synergy Grant 資助他，資助期累計九年。⁠[13][13]

Hegemann 研究微藻、酵母和細菌中的天然感覺光受體，是通道視紫紅質這一光激活離子通道家族的發現者之一，也是光遺傳學的共同奠基人。這一技術被寄望的應用包括恢復失去的視力，以及藉助深部腦刺激治療帕金森病等神經疾病。⁠[3][2][9][2]

Humboldt-Universität zu Berlin：官網：https://www.hu-berlin.de/（在新窗口打開）。⁠[5]