生物學各領域都有哪些黑科技？

01-26

生物學研究中用到很多神奇的技術。
你熟悉的領域裡有哪些你認為是黑科技的技術呢？
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題主自己先來拋磚引玉，列舉一些神經科學會用到的黑科技。在生物研究之外的用途應該不太多。實驗室正在產生的新黑科技其實更多，這裡只介紹已經被大規模應用的，並附上供應商，土豪知友可以訂購來自己玩[刪除] ，或者送給我玩 [/刪除] 。

列表（括弧內是部分供應商）

基因工程類

1 轉基因動物 (Jackson Lab)

2 各種人造基因 (Addgene＋各大學的病毒核心 / vector core)

3 光遺傳學 (Thorlabs, Doric Lenses)

顯微成像類

4 鈣離子成像和各種顯微技術 (Leica, Zeiss, Olympus)

5 組織透明化技術（主要設備同上；與其說黑科技，這個算是透明科技？）

1. 轉基因小鼠家族。

小鼠作為一種模型動物最吸引人的地方就在於它的基因工具特別多。基礎中的基礎是受控基因表達。簡單來說，就是通過改變小鼠的遺傳物質，使特定的細胞（例如刺激性神經細胞）表達想要的基因（常用的有熒光蛋白和光控蛋白，但幾乎是任意的基因）。轉基因動物的另一個好處是常用的基因都已經做好了譜系（一代一代都有轉基因的小鼠），可以直接買 off the shelf ...

2. 逆天的人造基因邏輯

轉基因里的黑魔法太多，水太深，這裡只提一個印象深刻的：可以利用 Cre/Flp/Dre 三種不同的重組酶，來控制蛋白只在指定的細胞中表達。至於制定範圍可以用布爾邏輯描述：

如上圖，就是一種通過 Cre 和 Flp 兩種重組酶（各自根據不同的特徵表達）來選擇性表達光控蛋白 (ChR2) 的策略。

3. 光遺傳學

這個知乎上介紹的很多了，隨便貼一個傳送門：光遺傳學：一項註定要得諾貝爾獎的技術

（這篇文章好像把光遺傳學的定義範圍擴大了很多...好吧。那麼先跳過4）

5. 組織透明化技術

啊，又是 Deisseroth 這個站在世界頂端的男人（上面的2和3都是D Lab做的）. 研究大腦時一個讓人頭疼的問題是散射：大腦非常的不透明。這就使得觀測深層腦細胞非常困難，總是要切片，像這樣：

切片有很多問題，比如說層與層之間很不好對齊，有些微觀結構就無法重建了。一個思路是邊切邊拍照（見Winfried Denk 和 Karel Svoboda ，也都是黑科技）。但是因為要一片片切，非常慢。

Deisseroth 一拍腦袋，把大腦變透明不就沒有這些問題了嘛！這個想法肯定很多人想過，但是他還真做出來了：

變透明！之後，就可以通過熒游標記拍各種好看的照片 [2]：

當然了，除了好看之外，這一技術大大擴展了我們對大腦內連接迴路的認識。

[1] Fenno, L. E., Mattis, J., Ramakrishnan, C., Hyun, M., Lee, S. Y., He, M., … Deisseroth, K. (2014). Targeting cells with single vectors using multiple-feature Boolean logic. Nature Methods, 11(7), 763–772.

[2] CLARITY Resources

2016年8月26日，逍遙法外28年的連環強姦殺人犯高承勇落網。「中國四大謎案」之首的白銀案告破。而這遲來的正義是因為『Y-STR基因檢測』技術。

具體細節，我之前在這裡回答過知乎用戶：有哪些最黑的黑科技？

說真的，我覺得基於Edman降解的多肽順序自動分析儀就是黑科技。

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我只是個正在學生化的大二學生。