作为一名生命科学工作者，关于生物体结构层次的概念必然是了熟于心的：细胞是生命活动的基本单位。从细胞、组织、器官、系统到个体、群体、群落。。。生物体按照从小到大、从微观到宏观的顺序组成了纷繁复杂的生物世界。

        多年来，随着分子成像技术的不断完善与发展，人们对于微观世界的认识水平有了很大的提高。然而，受到研究技术局限性的制约，科研工作者对于生物体器官、尤其是高等哺乳动物体器官的研究仍停留在较低水平。近日，美国斯坦福大学生物工程师与精神科医师Dr. Karl Deisseroth在最近一期Nature上发表了他们实验组近期的研究成果：利用水凝胶（Hydrogel）技术使小鼠的大脑变得“透明”可见！

小鼠大脑采用CLARITY技术处理前后对比图。

图片来源：Kwanghun Chung and Karl Deisseroth, Howard Hughes Medical Imstitute/ Stanford University

        这项名为CLARITY的技术结合了神经科学与化学化工的原理方法，通过将高等生物体器官与水凝胶融合（以小鼠大脑为例，整个融合过程约需8天），并经过烘箱的固定，使生物体器官形成类似于果冻的混合样本。由于水凝胶与生物体器官内大多数组分都可以紧密作用且不会破坏这些组分的生理活性；却唯独不会与器官内的脂类、或者“脂阀”发生相互作用。因此，对于与水凝胶融合的生物体器官而言，组织器官内环绕在各组成细胞外围的脂质成分就变得可视化了。这样，科研工作者就可以在冰冻技术的帮助下，将可视化的脂质成分抽除，使得器官内部本来嵌入在细胞膜内的功能蛋白质与细胞突起被单独剥离出来。随后，借助具有不同颜色的染色分子或者基团，科研工作者就可以非常容易的对他们感兴趣的蛋白或者生物大分子开展器官水平的科学研究了。

        Dr. Karl Deisseroth的实验组正是利用上述实验原理，采用CLARITY技术，借助光学显微镜，对小鼠大脑器官内部成分进行了成像研究。下面就让我们一起来看看这幅Amazing的图片吧：

        正如我之前提到的，这项技术还可以针对大脑器官内不同的组织进行特定的染色，进而区分各个组织的分布情况。详情请见下图：

        怎么样？有没有感到Amazing? 不管你有没有感觉，反正我是被惊艳到了！

        写在结语时，想在这里抒发一些多年科研经历的感慨。每一次生命科学领域重大突破的出现，都是与科学技术的发展与变革息息相关的。比如Wilhelm Conrad Rontgen于1895年发现X-ray，推动了结构生物学的迅猛发展，进而带动了关于生物大分子功能研究的发展与进步。就让我们一起期待CLARITY带给我们的变革吧~

        “如果像你所断言的，技术在很大程度上依赖于科学状况；那么，科学状况却在更大程度上依赖于技术的状况和需要。” ——弗里德里希·冯·恩格斯（Friedrich Von Engels，1820－1895）