卡爾·迪賽羅斯

卡爾·迪賽羅斯（Karl Deisseroth），男，出生于波士頓 ^[2]  。2006 年，首次提出光遺傳學（Optogenetics）。與26歲的愛德華·博伊登（Edward Boyden）一起，開創光遺傳學時代。 ^[3] 

迪賽羅斯出生于波士頓，父親的工作需要輾轉于波士頓、波托馬克、休斯敦和馬林縣之間，他也跟着在周遊全國中長大。母親教高中物理和化學，姐姐是整形外科醫生，妹妹是臨牀心理學家。迪賽羅斯小時候熱愛閲讀，他自己記得曾經一邊騎車一邊把書攤在車把上看，然後撞到了停着的汽車上。但他也是個典型的科學兒童。他説：“我常停下來看蟲子，思考它們是怎麼做決定的。我還常常觀察死在路邊的動物。” ^[2] 

16歲時，迪賽羅斯高中畢業，得到了一份哈佛的獎學金，打算主修創意寫作。但是最後他拿到了生物化學學位，20歲時被斯坦福大學的醫學和哲學雙料博士項目錄取。他想要更好地瞭解人類本性，於是決定攻讀神經科學的博士。 ^[2]  1998年，迪賽羅斯完成了學位論文，後來又在《神經元》（Neuron）和《自然》（Nature）上發表了一系列文章。 ^[2] 

迪賽羅斯最初打算成為一名神經外科醫生，但在精神科一次為期4周的義務輪班後，他改變了主意。他的第一個病人患有分裂情感性障礙，在他的短篇小説中，他把這個人的言談與《芬尼根守靈夜》相提並論。迪賽羅斯為他開了強效的抗精神病藥物和心境情緒穩定藥物，但那個病人的病情仍然沒有好轉，根本無法離開精神科病房。迪賽羅斯感到失望，但又被迷住了。“是未知攫住了我，”他説。“我看清了那一線理解的曙光究竟將出現在多遠之外的地平線。” ^[2] 

作為神經科學家中少有的實踐精神病學家，Deisseroth把精神疾病作為他光遺傳學研究的主要方向。 ^[2] 

妻子Michelle Monje（研究兒童腦癌的神經科學家）。 ^[2] 

迪賽羅斯和博伊登最初鍾情的是神經元磁控，重心沒有放在光控上。 2003 年 10 月，博伊登再一次查閲文獻，期望從中找到靈感，卻意外發現納格爾不久前發表的藻類光受體論文，他經過全面分析，決定重回光控策略，不過這次不再用細菌光受體，而改為藻類光受體。

2004 年 2 月，博伊登將自己的想法告訴迪賽羅斯，並建議儘快與納格爾合作；3 月，雙方達成合作協議，納格爾提供藻類光受體質粒。迪賽羅斯將光受體轉入神經元——給神經元裝上一雙“眼睛”；博伊登則進一步檢測裝上“眼睛”的神經元在光照後的反應。

2004 年 8 月，博伊登懷着忐忑不安的心情對帶上“眼睛”的神經元進行電生理活性檢測，沒想到，第一次試驗就大獲成功，改裝後的神經元受到光照後會快速出現顯著的動作電位去極化，意味着它們的活性發生了改變，也就表明神經元活性受到了光的調控。這一成就標誌着一個新學科——光遺傳學（Optogenetics）誕生，該名詞由迪賽羅斯於 2006 年首次提出，是將遺傳學（光受體轉入神經元）和光學（神經元光控）二者相結合的一個學科。相關文章於2005年 8 月在《自然-神經科學》雜誌發表，成為該領域的奠基石。 ^[3] 

卡爾·迪賽羅斯用光遺傳學技術將感光蛋白質注入猴子的目標神經元，當假肢末端的傳感器與咖啡杯接觸時，發出的信號就會使這些神經元的光源亮起來，許多神經元都會沐浴在這片光亮中，但只有那些做了標記的神經元才會做出迴應。 ^[4] 

光遺傳學之父、美國國家科學院院士 ^[10]  。

2015年，獲得“生命科學突破獎”。 ^[8] 

2021年9月24日，2021年拉斯克獎揭曉。光遺傳學領域的三位學者Peter Hegemann（彼得·黑格曼）、Karl Deisseroth以及Dieter Oesterhelt（迪特·厄斯特黑爾特） ^[9]  獲得基礎醫學獎。 ^[7] 

在斯坦福大學，卡爾·迪賽羅斯結識愛德華·博伊登（Edward Boyden），兩人就此開啓合作。他們開展了科學“頭腦風暴”：博伊登從技術角度提出自己的觀點，而迪賽羅斯則從醫學角度發表自己的看法。他們共同構思了多種策略，包括藉助機械、光、電、磁等手段以實現對大腦的控制，但鑑於問題的複雜性，這些方案大多停留在口頭而並未開展真正意義上的嘗試。 ^[3] 

2004年夏天，Deisseroth在斯坦福大學開設了自己的實驗室，並聘用了一名出色的博士生張鋒——早年曾在一個基因療法實驗室工作過。把藻類視蛋白引入腦細胞是一項精細的工作，而張鋒似乎就是這項工作的理想人選。視蛋白需要通過一個病毒來挾帶進入細胞，但必須注意濃度不能太高，否則會殺死神經細胞。Deisseroth告訴張鋒，這個實驗可能具有革命性的意義。“他甚至説，這是‘五年或十年才一遇的大事件’。”張鋒回憶道。 ^[2] 

43歲的迪賽羅斯，黑髮落在低垂的雙眼上，説話總是喃喃低語，很難看出這個人40歲以前就已經開發出全新的技術，變革了整個神經科學。斯坦福的神經科學家Rob Malenka是迪賽羅斯博士後期間的導師，他説，他在某種程度上低估了這個學生。“我知道他非常聰明。可是沒認識到閒散得像衝浪好手一樣的表面下是如此強烈的創造力和聰慧的勁頭，以及如此強烈的發現熱情。他的外表幾乎掩蓋了這些。” ^[2] 

太太Monje説：“在機場，很多人停下來要和他合影，並請他簽名。他根本沒法穿過會議大廳——那裏有太多人在等着他。這和當年人們對披頭士的狂熱差不多。我意識到，我竟嫁給了披頭士，只不過是書呆子們的披頭士。” ^[2] 

“我常停下來看蟲子，思考它們是怎麼做決定的。我還常常觀察死在路邊的動物。” ^[2] 

三年級的時候，迪賽羅斯發現自己大腦的工作方式非同一般。當時，老師讓全班同學每人選一首詩背誦。迪賽羅斯打開他的詩選，隨便看了一下《未選擇的路》（譯註：Robert Frost作品），然後舉起了手。老師説你得先記住這首詩才行，他説已經記住了，然後背了出來。老師難以置信，那節課剩下的時間裏都在讓他快速看詩然後背誦。迪賽羅斯説：“變得像馬戲團表演了。” ^[2] 

博士：張鋒 ^[2]  ，他們合作促成了一個全新的領域，也就是光遺傳技術。 ^[5-6]