生物通報道：Nature Methods雜志在十周年之際推出了紀念特刊，點評了在過去十年中對生物學研究影響最深的十大技術。二代測序、CRISPR、單分子技術、細胞重編程、光遺傳學、超高分辨率顯微鏡等紛紛上榜。

二代測序

二代測序或大規模并行測序的出現，幾乎影響了生物學領域的每一個角落。這一技術允許科學家們測序基因組、評估遺傳學變異、定量基因表達、研究表觀遺傳學調控、探索微觀生命，將各種分析和篩選輕松升級。技術革新使測序數據的數量和質量不斷攀升，測序文庫的構建也在不斷的進步。現在人們已經可以檢測限制性材料或發生降解的樣本，靈活靶標序列空間的一部分，標記細胞中各種各樣的分子，捕捉分子相互作用和基因組結構。此外，計算工具也為解讀二代測序的海量數據立下了汗馬功勞，為人們揭示了序列變異、調控和進化的基礎信息。

基因組工程

基因組工程可以在體外培養的細胞、模式和非模式生物中，進行自定義的改動，這類技術為相關研究帶來了極大的便利。研究者們能夠在這些工具的幫助下敲除基因、引入突變或者構建融合基因。舉例來說，人們用酶切割特定的基因組序列，啟動細胞的修復過程，并由此作出想要的序列改變。Meganuclease、鋅指酶和TALEN通過各自的DNA結合域來靶向目的序列。最近，CRISPR-Cas9系統成為了這一領域的新寵兒。該系統使用RNA為核酸酶導航，不僅很容易設計，而且能夠改寫幾乎任何基因組序列。

單分子技術

研究單個分子（比如蛋白或DNA）的行為能夠揭示重要的生物學機制，這一點是平均化分子研究無法企及的。近十年來，一些單分子技術逐步成熟。比如，力譜（force spectroscopy）技術可以檢測分子的結合、折疊或機械行為，而熒光顯微鏡能夠在體外和體內對單分子進行追蹤。新興的單分子技術還包括，能夠測序單分子的納米孔技術，不用標記就能檢測單分子的光學和plasmonic設備。這些工具的出現，使人們能夠以空前的深度探索單分子的功能。

光切成像（Light-sheet imaging）

光切成像這個老技術迎來了自己的第二春，這是因為成像設備（包括顯微鏡和相機）、熒光探針和圖像分析技術得到了很大的改進。 光切成像技術利用很薄的一層光來照射樣品，而不是通過點光源或全場照明，能夠快速地對生物樣品進行高分辨的三維成像，同時降低了光毒性。神經學和發育生物學的研究者們，正在許多生物中用光切成像研究基本的生物學過程，例如胚胎發育和大腦功能。（延伸閱讀：2013生命科學七大進展）

基于質譜分析的蛋白質組學

十年前，基于質譜分析的蛋白質組學研究還是一個相對小眾的領域，傳統細胞生物學家對它并不熟悉。然而，質譜分析儀的速度和性能在這十年迅速提升，樣品制備、實驗設計和數據分析也取得了巨大的進步，數據可重復性和全面性的許多問題得以解決。這些發展導致這一領域煥發了蓬勃的生機。對特定細胞狀態的蛋白質組進行深入定量的圖譜分析，過去需要儀器運行好幾天，現在只要幾個小時就能完成。現在，許多研究者通過質譜分析在系統水平上研究蛋白的功能，比如對蛋白質翻譯后修飾和蛋白質互作進行圖譜分析。

下接：Nature Methods十周年，十大技術盤點（下） 

生物通編輯：葉予

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