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《Nature Methods》2008年年度技术

标签: Nature Methods 2008年 年度技术

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编译自《Nature Methods》Special Feature issue: January 2009 Volume 6, No 1
Published online: 17 December 2008 | doi:10.1038/nmeth.f.244

摘要:高分辨率荧光显微镜是我们这一年的年度技术。由于它的巨大潜力,使得人们可以更真实地理解细胞生物学。

不管你喜欢不喜欢,2008年行将结束。对《Nature Methods》,在推动生物学研究发展的技术和开发这些技术的科学家的年终庆典上,是时候回顾一下这一年的实验方法了。

和电子显微镜一样,高分辨率显微镜或纳米显微镜让人们可以看到以前不可能看到的细胞,甚至大分子的结构。但是,值得注意的是,纳米显微镜可以观察活细胞,可以高度特异地标记多个分子。正是这个令人兴奋的应用前景,让我们选择纳米显微镜作为2008年的年度技术。

几个世纪以来,人们用光学显微镜观察那些肉眼无法看到的结构。各种形式的光学显微镜是实验室必不可少的实验设备。尽管显微镜技术得到了巨大的发展,但是光衍射决定了光学显微镜分辨率的极限,而且人们认为光衍射是不可避免的。

最近多个研究机构里主要由物理学家引导的工作表明这个谬论可以寿终正寝了。这些科学家通过多种方法实现了荧光显微镜的纳米级分辨率。这些技术发展尽量开始时发展缓慢,但最近很狂热。

在19页的“引言”中,我们重点介绍那些实现高分辨率最常用技术的基本原理。在24页的技术前景里,Stefan Hell,这项技术的创始人,深入讨论纳米显微镜的现状和未来。

正如15的“新闻特写”所言,制造现在的纳米显微镜的方法在上世纪90年代就开始了。尽量纳米显微镜应用于细胞研究已有10多年,但主要是应用于细胞亚结构的原理论证。我们相信现在纳米显微镜开始广泛应用于生物学研究了。

像过年一样,我们在“技术观察”中也挑选了一组技术,一份主观的、可能不完整的方法列表。尽量他们可能没有发展成熟,但很可能在未来的几年内成为有趣而且富有成效的技术方法。

作为今天选择过程的一部分,我们希望看到读者的选择,而且请求你提名那些令人兴奋的技术方法并为这些方法投票。我们对那些参与进来的人表示感谢,而且特别高兴看到读者的一些选择和我们在“技术观察”中的选择不谋而合。当然,我们收到投票的数量不足以代表我们所有读者的选择。下次我们会更早一些开始投票工作。

过年,我们选择下一代测序技术作为年度技术。我们认为,如果不简单回顾这项技术的发展,那么今年的报告会是不完整的。当时已经相对证明了,下一代测序技术在全基因组测序和功能基因组研究上的应用和效用已经显现。事实上,2008年,下一代测序技术已经很大程度地实现了人们对它的期望。简单地提几件事,我们在这一年看到整个线虫基因组和人类基因组的重新测序、几个机构的转录物组和非编码RNAs的基于测序的图谱、哺乳动物和植物基因组胞核苷酸甲基化位点图谱。

我们预言,虽然纳米显微镜才开始它应用于生物学的“婴儿步伐”,但它的面前同样会有让人兴奋的一年。正如Jennifer Lippincott-Schwartz在21页“评论”中更详细的讨论一样,尽管认识它的优势和缺点对这项技术的运用是非常重要的,但是在细胞生物学的很多领域,如细胞结构研究或分子不均匀性研究,一定在观察到纳米水平。

进而言之,完全有可能看到活细胞内的事物。这些是我们以前无法想象的。生命在纳米水平的可能是完全不一样的世界。

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