《科学》杂志年度突破今日揭晓，它将改变生物学未来

来源：学术经纬

从希波克拉底的时代起，人们就对生物体的发育产生了浓厚兴趣。古希腊的哲人们自然不知道细胞的概念，但他们知道从一个看不见的开端，生物可以发育成具有多种不同器官，实实在在的庞然大物。对于这种神秘的现象，人们有过很多猜测，甚至有人相信母亲呼吸里带有的湿气，决定了婴儿的形状。

DNA双螺旋结构的发现至今，人们对发育生物学的认识已经有了翻天覆地的变化。我们知道基因组是生物体的蓝图，基因的表达决定了细胞分化的方向。

如今，综合一系列技术，我们能够追踪在单个细胞内，哪些基因得到了启动。这让我们能够以前所未有的清晰度，看清生物体每一个细胞的发育过程。这就像是理清了乐谱中标注的不同符号，演奏出生物发育的华丽交响乐。为此，《科学》杂志也将其列为2018年的年度科学突破。

▲过去观察到的胚胎发育过程，清晰度达不到单细胞的级别（图片来源：《科学》）

正如上文所言，这是综合一系列技术突破带来的历史性成果，这包括了从生物体中分离出成千上万个完整细胞，有效对每一个细胞里的遗传信息进行测序，并利用计算机工具或细胞标记工具，重塑这些细胞在时空中的变化。仅在今年，我们就揭示了多种动物的发育过程。

▲辅以显微技术，我们能更好地看清发育过程。这里是心脏的形成（图片来源：参考资料[3]）

▲我们能看清单个细胞的发育历史（图片来源：参考资料[3]）

尽管由于伦理原因，我们还不能研究人类胚胎的发育过程，但这些技术已经能用来研究人类组织和类器官里，每一个细胞的基因活性。研究人员们相信，这些知识将帮助我们更好地了解不同人类细胞的功能，从而对癌症、糖尿病、以及其他疾病带来洞见。

正如《科学》的评语所言，目前我们所取得的成就，仅仅是“单细胞革命”时代的开端。过去我们只能看见群星，如今我们却已能仰望整片宇宙。