Depuis l'antiquité, les organismes vivants produisent leur propre lumière, un phénomène appelé bioluminescence. Contrairement à la lumière émise par le soleil ou une ampoule, cette lumière froide repose sur des réactions chimiques impliquant des molécules comme la luciférine et la luciférase. Des chercheurs comme Raphael Dubois et Edmund Newton Harvey ont étudié ces mécanismes chez divers organismes, des vers luisants aux bactéries en passant par les crustacés marins.
La recherche sur la bioluminescence a ouvert la voie à des applications scientifiques majeures. L'identification de protéines fluorescentes, comme la GFP (Green Fluorescent Protein) découverte par Osamu Shimomura, a révolutionné la biologie cellulaire en permettant de visualiser des processus biologiques de manière non invasive. Ces avancées ont valu un Prix Nobel de chimie en 2008 à Shimomura, Martin Chalfie et Roger Tsien.
Plus récemment, les travaux sur l'optogénétique, initiés par Peter Hegemann, Georg Nagel et Ernst Bamberg, ont permis de manipuler l'activité neuronale à l'aide de la lumière. En identifiant des opsines sensibles à la lumière dans des algues, Karl Deisseroth et Edward Boyden ont pu activer des neurones spécifiques chez la souris, ouvrant la voie à de nouvelles compréhensions du cerveau et à des applications thérapeutiques.
Ces progrès ont conduit à des avancées spectaculaires, comme la restauration partielle de la vision chez des patients aveugles grâce à la thérapie optogénétique. Le 5 octobre 2026, Nagel, Hegemann et Deisseroth ont été récompensés par le Prix Nobel pour leurs contributions fondamentales à ce domaine.
