无论是简单如蠕虫，还是复杂如人类，所有的多细胞生物都有一个共同点——它们都从一个细胞发育而来。从受精卵到胚胎的发育过程堪称奇迹，细胞不断分裂，从一到二，从二到四，从四到八……每一个新生成的细胞，都要在正确的时间出现在正确的位置，并与邻居紧密合作，执行精准的生理功能。然而，人类经过几十年的探索，对胚胎发育的了解依然有限。

哈佛大学与哈佛医学院的科研人员彻底改变了我们的认知。最近，他们的研究在线刊登在了《科学》杂志上——不是一篇，而是三篇！这三篇研究都用到了一个关键技术：单细胞测序。每个细胞都含有完整的基因组，但只会挑出部分关键基因来实现功能。常规测序技术无法区分单个细胞的基因表达，而单细胞技术可以分离出单个细胞，分析其基因开启或关闭的状态，从而揭示每个细胞的发育方向。

在非洲爪蟾和斑马鱼这两大重要实验动物中，研究人员从遗传角度绘制出了胚胎发育图谱。每个胚胎细胞里的基因表达情况，都指向了它们的发育方向。分辨率达到单细胞级的研究，直接颠覆了固有认知。过去科学家认为细胞一旦认准发育道路就会走到底，但研究表明，一些细胞在发育过程中基因活性会发生突然改变，从而发育成其他类型。“生物发育的画卷比我们过去设想的要复杂得多。”一名研究负责人说道。

这一结果的重要性在于，单细胞里的基因表达情况甚至可以作为“基因配方”，告诉我们只要激活哪些基因，就能发育成特定细胞。这一前所未有的工具，对生物学科研具有极大重要性。“过去我们只能看见群星，如今我们却已能仰望整片宇宙。”另一名研究负责人评论道。

参考资料：
[1] From One, Many
[2] Chronicling embryos, cell by cell, gene by gene
[3] The dynamics of gene expression in vertebrate embryogenesis at single-cell resolution
[4] Single-cell mapping of gene expression landscapes and lineage in the zebrafish embryo
[5] Single-cell reconstruction of developmental trajectories during zebrafish embryogenesis