一次一细胞地描绘生命的起源

一个世纪前,一位科学家是如何创作出如此精细的胚胎发育图的? 

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Beatrice Steinert 手持魔杖,戴着时髦的眼镜,步入一个充满葱郁绿色土丘和明亮蓝色圆点的世界。

“对我来说,这就像真实地坐在这里,”她一边说,一边在空中抚摸着什么。

这不是什么致幻之旅。实际上,Steinert 在布朗大学的虚拟现实剧院 YURT 中,以 3D 方式探索一个微小的蜗牛胚胎。


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为了完成她在这里的本科毕业论文,她深入研究了科学成像的过去和未来。她被这些插图的美丽和抽象性所吸引。

“我试图用我的艺术实践来进一步研究图像创作方法,这些方法对于科学来说在很长很长一段时间内都非常重要,”Steinert 说。

这引导她找到了一位名叫埃德温·格兰特·康克林的科学家。

康克林是 19 世纪后期在马萨诸塞州伍兹霍尔的海洋生物实验室的一组科学家之一,他们开创了一项名为细胞谱系的研究。

他专注于一种名为 Crepidula fornicata 的蜗牛的胚胎,并将足、口和肠等部分追溯到细胞分裂的最早阶段。

为了做到这一点,他必须收集不同发育阶段的胚胎,手工绘制每一个胚胎,像拼图一样将细胞拼接在一起。

“这非常耗时、非常细致且困难,”海洋生物实验室历史项目主任 Jane Maienschein 说。“这是现在人们不会做的那种工作。”

康克林,以及后来的 Steinert,使用了一种叫做明室相机的仪器,它可以安装在显微镜上,让观察者可以描绘出他们通过目镜看到的东西。

“因为有这么多人使用它,[我想] 它一定让人们更容易绘画,”Steinert 说。“但实际上,它在某些方面限制了你,而且一点也不直观。”

康克林的作品于 1897 年发表在《形态学杂志》上,其中包含 105 幅手绘图像。

在重现了他的研究之后,Steinert 说她对他是如何追踪细胞的有了更清晰的理解,但她仍然有很多疑问。

“对我来说,他如何能够一直追踪这些细胞,以及他如何能够追溯性地回溯并分配这些身份,仍然存在神秘之处,”她说。“如果没有我们现在用于追踪细胞谱系的一些现代工具,这似乎是不可能的。”

经 STAT 许可转载。 本文最初发表于 2017 年 2 月 22 日

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