金莎与林俊杰

　　本周对于研究发育生物学的科学家们来说，是具有里程碑式意义的一周：来自霍华德·休斯医学研究所（HHMI）的一支团队研发出了一种新型显微技术，能让我们在时间与空间的维度上，以前所未有的清晰度看清小鼠胚胎的发育过程。相关论文也在昨日在线发表在了顶尖学术期刊《细胞》上。

　　这项研究让我们在时间与空间的维度上，以前所未有的清晰度看清小鼠胚胎的发育过程（图片来源：[1]）

　　很多人相信，生物学是一门“”的学科。从某种意义上说，生物学里没有无决的问题。只要能做亲眼观察，这些问题也就迎刃而解。

　　对于研究发育生物学的科学家们来说，“”正是他们研究胚胎发育的原则。近年来，利用先进的单层光显微技术（light-sheet microscopy），科学家们成功看清了斑马鱼和果蝇的胚胎发育过程。这种技术能用一层超薄的激光对胚胎进行扫描，并将其还原成一个三维结构。由于这两种生物的胚胎相对比较透明，尺寸也较小，科学家们在观察过程中，并没有太多困难。

　　但哺乳动物的胚胎发育过程就没那么好观察。以小鼠胚胎为例，它的组织透光度较低，细胞对光，难以观察；在发育的早期，小鼠胚胎的体积会猛增一个数量级，细胞的数量和会发生剧烈变化，难以追踪；此外，体外观察小鼠胚胎，也需要搭建一个无菌且营养充沛的，技术难度较大。因此，对于小鼠胚胎发育过程的动态追踪，一直是个难题。

　　在这项研究中，科学家们搭建了一台更为聪明和强大的单层光显微镜。配合先进的算法，这台显微镜能够动态追踪胚胎的与体积，在短短几毫秒内作出变化，更好地进行对焦和观察。此外，科学家们也优化了胚胎的体外培养技术。利用这套系统，我们能追踪每一个细胞的生长过程，看清单个细胞如何一步步参与胚胎的发育。

　　尽管人们已经花了几个世纪的时间来研究小鼠和其他实验室动物的胚胎发育，但“我们还不是很清楚细胞如何迁移，如何在组织发育形成的过程中进行排列组合，如何与周围的细胞相互作用，”本研究的通讯作者之一Philipp J. Keller教授说道：“（在这台显微镜的帮助下，）我们首次能够在整个胚胎发育过程中，观察单个细胞的变化。”

　　本文由海南柴油发电机组 www.hnjqc.cn整理发布