本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
光遗传学喜欢引发争论。光遗传学是目前神经科学研究中的一项热门技术，它涉及将一种光激活基因（称为通道视紫红质）靶向到单个神经元类型，并将其插入到例如小鼠的基因组中（是的，我们现在可以做到这一点了）。当你向小鼠的大脑中照射光线时，通道视紫红质会做出反应，而现在表达通道视紫红质的神经元会放电。这意味着你可以在任何时候，只需打开灯光，就可以让单一类型的神经元放电（或者不放电，也有抑制放电的神经元）。
（来源）
我其实还记得我第一次听说光遗传学时我在哪里。我早上来到实验室，像往常一样做着日常工作，还没有查看期刊的每日目录（这些目录会发送到我的邮箱中）。我记得那个博士后，通常是一个相当冷静的人，实际上用略带兴奋的语气说，“嘿，伙计们，看看这个。”那篇论文是这篇。我们都围了上去。我们都花了几分钟才“明白过来”。
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随着我开始理解，我产生了两个想法。第一个？“哇，这太棒了。” 第二个？“太好了，我知道现在什么会成为热门话题了。”
科学界存在潮流。不是那种每个人都把他们的实验服染成格子或用他们的个人防护装备制作短裤的那种（尽管那会很搞笑）。而是实验的潮流。损伤曾经非常“流行”。基因敲除在 90 年代很热门。fMRI 享受了（并且仍然在享受）它的辉煌时刻，电生理学常常为一篇论文增添一些“je ne sais quoi”。DREADDs，CLARITY。当一种新的东西出现并即将成为热门时？你可以在一英里之外就嗅到它。明年？我看好 GEVIs。它们将风靡一时。
光遗传学迅速流行起来。它有很好的理由。能够精确控制哪些神经元何时放电是一件很棒的事情。该技术非常灵活，可以靶向不同区域的所有不同类型的神经元。它使我们能够比以往任何时候都更仔细地研究大脑的特定区域、特定类型的神经元。
因此，当我看到我的同事 John Horgan 的一篇文章时，我有点惊讶，关于光遗传学如何没有点燃他的生活。我的意思是，他当然不必喜欢它。但他不喜欢它的理由并不是我真正赞同的。
现在，别误会，光遗传学，像任何技术一样，远非完美。事实上，它正因为目前的热门而面临问题。人们常常只是说“哦，是的……我们可以使用光遗传学吗？”而没有真正质疑它是否是找出他们需要知道的东西的最佳方式。或者他们决定需要在实验室中开发光遗传学，即使他们只是在重复其他人以前用其他方法做过的实验……只是这次用的是发光的大脑！这项技术存在问题，Mark Baxter 有一篇很好的文章，讲述了一些人是如何过度使用光遗传学的。马克本身并不讨厌光遗传学，他只是有一些很好的警告：你真的需要用光遗传学做那个实验吗？这是最好的方法吗？当您想用任何技术回答任何问题时，这是一系列重要的问题。
然而，当 John Horgan 说他不喜欢光遗传学时，他有不同的理由。他不喜欢光遗传学，因为他不相信它可以用来治疗人类。他对光遗传学有一个元问题
当这个国家数以千万计的人仍然负担不起像样的医疗保健时，我对一项涉及复杂且因此成本高昂的基因疗法和脑外科手术的极其高科技、不切实际的生物医学“突破”感到兴奋不起来。
虽然我同意这个国家数百万人无法获得他们需要的医疗保健确实很可怕，但从逻辑上讲，我不认为这与你是否可以对光遗传学感到兴奋有关。约翰的目标是用光遗传学进行人类治疗，他说他不能对此感到兴奋，因为他不认为它对人类有用。或者他不能对此感到兴奋，因为人类没有良好的医疗保健。我对这一点有点模糊。*
我需要明确一点，无论其他人说什么，我认为在人类身上使用光遗传学还遥遥无期，我宁愿希望我们永远不要那样做。照亮大脑的光需要大量的布线，并且我希望，当我们能够将光遗传学用于人类时，我们已经转而使用一种侵入性较小的治疗方法了。
但这无关紧要。因为我不认为我们需要在人类身上使用光遗传学才能利用这项技术。我不认为神经科学中的每一种新热点都需要直接适用于人类状况。当然，我们需要开发用于人类的新技术，但不是每一种都需要。通常，您需要一种技术，使您能够更多地了解模型中的神经元、回路和系统。然后，对这些系统的了解可以应用于我们如何治疗和理解人类疾病。
这方面的例子比比皆是：微透析不能用于人类（好吧，已经用过了，但是非常非常困难且具有高度侵入性），但是它告诉了我们关于神经递质系统如何对成瘾药物做出反应的非常重要的事情。
GFP 不用于人类（好吧，它可以，但是让人们发出绿色光芒的现实情况……），但是能够看到不同蛋白质如何受到影响、它们在哪里定位等，已经在我们对大脑的理解方面取得了巨大的进步。
Taq 聚合酶 现在用于人体组织，并且是许多实验室程序的组成部分。它在理解大脑在发育过程中、压力后、对药物的反应中如何变化方面非常重要……我还可以继续说下去。
其他许多例子比比皆是。以上两种（聚合酶和 GFP）获得了诺贝尔化学奖。如果我们放弃这些技术而直接转向人类，我们就不会知道现在关于大脑的所有知识。即使限制在动物模型中，我们在人类中使用的许多技术仍然有价值！PET、记忆测试、fMRI。即使它们从未进入人类，所有这些都将是有价值的工具。
光遗传学已经展示了一些很棒的东西。特定的神经元放电如何触发强迫症行为。特定的神经元如何控制吸毒。干细胞移植如何可能缓解帕金森氏症的症状。这些都不是人类。但所有这些都适用于人类的状况。
因此，虽然我不认为我们应该一直对光遗传学赞不绝口，但我不会因为我们还没有治愈任何疾病而抛弃这项技术。而且我当然不会因为它没有在人类中使用而否定它。我们所有人，都想要治愈或治疗疑难疾病，我们所有人都是如此。但通常，这些治疗和治愈方法只能通过更好地了解大脑内部发生的事情来实现，而我们可以通过研究从酵母到斑马鱼到小鼠的模型来获得这种了解。我们不能继续只是希望我们能够幸运地找到下一个阿司匹林或百忧解。我们必须理解。我们必须发现。而要做到这一点，我们需要工具。光遗传学是一个很好的工具。
*我也不明白你不能对光遗传学感到兴奋，因为有些人没有医疗保健这种说法。我理解很多人医疗保健严重不足的事实是可怕的。这太可怕了。但是，没有任何逻辑或理由可以假设使用光遗传学会阻止更好的医疗保健系统的发展。这就像说很多人没有足够的交通工具，因此我们不应该为去火星而感到兴奋一样。一个并没有直接甚至间接地与另一个联系起来。即使您在谈论开发光遗传学作为一种技术和使用它的机会成本，与国家医疗保健预算相比，NIH 的年度预算中的研究成本甚至不在同一个范围内。削减整个 NIH 的预算对于改善医疗保健的获取来说只是沧海一粟。此外，通过使用光遗传学等方法产生的信息，就未来的治疗方法而言可能会产生，理解将在长期内对医疗保健有利（就像太空研究产生了大量影响交通运输等方面的技术进步一样）。