人体细胞在分裂过程中，DNA会进行复制以天生新的细胞。但在此过程中，一些DNA片段会连接到缺点位点，发生遗传变异，引起癌症等病变。而人类基因组由数十亿碱基对组成，现有DNA测序技能只能对小片段DNA内的碱基对进行精确剖析，当要从大片段基因组中探求基因变异时，还需将基因组分解成无数个小片段，会导致本钱过高。另一方面，用来剖析DNA序列的生物医学成像技能，在分辨率上存在局限性。
弗吉尼亚联邦大学物理学家杰森·里德和同事这次研发出的新方法，对物理成像技能进行了改进，填补了DNA测序技能的短板，从而能更快速、更准确地剖析大片段DNA中的基因变异。一方面，他们利用光学仪器将传统原子力显微镜处理样本的速率提高了1000多倍，从而能对包含数百万碱基对的长片段DNA进行精准剖析；另一方面，他们利用CRISPR能对基因变异位点的基因进行精准修复的事理，研发出一种CRISPR化学条形码技能，让CRISPR酶只与变异基因结合，不对其进行剪切。由于CRISPR蛋白比DNA分子更大，高速原子力显微镜能捕捉到DNA中的基因变异。
为验证新技能的有效性，里德团队对淋巴瘤患者的淋巴结切片组织进行了剖析，描述出个中导致癌变的基因错位。里德表示，他们正在开拓能剖析百万碱基对DNA的算法软件，一旦完成，鞋盒大小的基因变异成像仪将会涌如今病理学实验室，帮助诊断和治疗遗传变异性疾病。
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科技的进步与研究工具的进步紧密相连。最明显的莫过于天文学，500米口径球面射电望远镜FAST的建成，就大大拓展了人类望向天空的“视域”；磁共振扫描成像技能的运用，让大脑内部的“宇宙”也能分分钟纤毫毕现。2017年诺贝尔化学奖颁发给发明和运用冷冻电镜技能的物理学家，正是应了“磨刀不误砍柴工”的俚语。当然，硬件的发明很难日月牙异，但操作路径的创新设计，同样可以大大延伸硬件的极限。