《Nature Methods》盤點2011年度技術，選出了最受關注的技術成果：人工核酸酶介導的基因組編輯（genome editing with engineered nucleases）技術。

除了進一步編輯以外，《Nature Methods》也整理出了2011年最值得關注的幾項技術，分別為：單細胞技術（Single-cell methods）、功能基因組資源（Functional genomic resources）、糖蛋白組學（Glycoproteomics）、單倍體因果突變（Causal mutations in a haploid landscape）、單層光生物成像（Imaging life with thin sheets of light）、非模式生物（Non–model organisms）、光基礎電生理學（Light-based electrophysiology）和RNA結構（RNA structures ）。

其中光基礎電生理學其實是之前獲得年度技術稱號的光遺傳學研究的一個方面，這種以光為基礎的電生理學（Light-based electrophysiology）技術是神經(jīng)生物學家一直希望能獲得突破的一個研究領域，因為他們十分了解要在活細胞中，插入檢測管，檢測電生理性能是多么困難的一件事情，從熟練的研究人員多么受到追捧就可見一斑。

目前電壓敏感性熒光染料已經(jīng)成為了分析細胞電生理特性的一個選擇，但是即使是這些染料能快速敏感的檢測到神經(jīng)細胞中的單行為電位，然而仍存在光毒性，以及傳遞方面的問題，阻礙了這一方法的廣泛應用。

不過去年一些研究組還是取得了光基礎電生理學技術的一些進展，比如來自日本理化學研究所的研究人員研發(fā)了大腦神經(jīng)研究方面的一種新型光傳感器，這種傳感器能檢測出活體大腦中神經(jīng)細胞中產(chǎn)生的電子變化，這有助于科學家們實時追蹤，研究分析大腦神經(jīng)活動。

生命現(xiàn)象離不開細胞發(fā)揮著各種功能。實時了解細胞間的活動狀況是揭開復雜生命謎團和疾病治療方法獲取的重要途徑。在保護頭蓋骨的同時，對處理大腦龐大信息的大量神經(jīng)細胞活動進行實時性成像是非常困難的。在這篇文章中，研究人員成功開發(fā)出能夠在活著的大腦內(nèi)檢測出神經(jīng)細胞中產(chǎn)生的電子變化的光傳感器，這種光傳感器就是一種電位敏感熒光蛋白：VSFP2.3/2.42。而且研究人員首次在小鼠腦部特定部位遺傳性編入這一蛋白，并通過刺激一根胡須后實時記錄了產(chǎn)生的神經(jīng)活動情況。

除此之外，哈佛大學的研究人員還通過分析大腸桿菌的個體細胞中的類似神經(jīng)元放電那樣的尖峰電脈沖，獲得了檢測某個細菌細胞膜的電壓的方法。這種方法就是他們研制的一種熒光蛋白的雞尾酒，這種方法可像生物探針那樣對個體大腸桿菌活細胞進行電生理測量。

研究人員將這種新的光學傳感器稱為PROPS。通過這種方法，研究人員驚訝的發(fā)現(xiàn)許多細菌細胞會有電光閃爍，有些細胞緩慢地閃爍，有些則快速地閃爍，頻率在一赫茲左右。他們還通過一系列的試驗并發(fā)現(xiàn)，這種電尖峰信號可能與這些細菌細胞中的離子通道的開放有關。這種PROPS探針將有助于確定在醫(yī)學、環(huán)境和工業(yè)中具有重要意義的多種細菌的膜電位或電壓的角色。

還有的研究人員通過一種死海微生物的熒光蛋白，開發(fā)了追蹤大腦電信號的一個新方法——這種蛋白有侵害性和毒性，因此可以跟蹤神經(jīng)元而不傷害它們。

研究人員將這種蛋白作為一個超高速電位感受器，利用古視紫紅質-3（archaerhodopsin-3）或Arch作為電子感受器，從中推斷電的潛能可能會改變蛋白的顏色，被檢測到后可以作為一種電子監(jiān)控。