傳說中哲學(xué)上有三大終極問題：我是誰？我從哪里來？我要到哪里去？從科學(xué)上來說呢，我們每個人都來自一個小小的受精卵。不過一個受精卵是怎么發(fā)育成一個人的呢？

追蹤胚胎發(fā)育，在果蠅[1]和斑馬魚[2]中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，不過到了哺乳動物小鼠，困難可就多多了。相比那些卵生生物，在子宮中發(fā)育的小鼠，胚胎體積變化很大，難以追蹤。而且小鼠胚胎透光性不好，還對光很敏感，如果用傳統(tǒng)的激光共聚焦顯微鏡觀察，頂多能正常發(fā)育24小時。

等解決了。他們開發(fā)了一套自適應(yīng)多視點(diǎn)單層光顯微系統(tǒng)，追蹤觀察了小鼠胚胎從原腸胚到早期器官形成的全過程。此研究發(fā)表在Cell上[3]。

話不多說，還是看看小鼠的胚胎發(fā)育吧。

胚胎在不斷長大，放大倍率也得跟著調(diào)整。

胚胎的生長離不開細(xì)胞分裂，胚胎中的細(xì)胞分裂情況是怎樣的呢？

這些細(xì)胞都會形成什么組織呢？這么多顏色，奇點(diǎn)糕也不知道該怎么稱呼，就按從上到下的順序好了。第一對顏色是體壁中胚層，它日后會發(fā)育成我們的體腔內(nèi)壁以及四肢的骨骼、肌肉、血管等。第二對是臟壁中胚層，它日后會成為內(nèi)臟的平滑肌、結(jié)締組織等。第三對是體節(jié)中胚層，脊柱、肋骨以及上面的肌肉都是從這來的。第四對是頭中胚層，日后形成頭面部的肌肉等。

下面三個，綠色的是神經(jīng)管，將發(fā)育成腦和脊髓。紅色的是脊索，只在發(fā)育過程中存在，最終退化為椎間盤的髓核。左側(cè)藍(lán)紫色的是生心區(qū)，心臟和大血管都是從這里長出來的。

再把細(xì)胞分裂的情況加上。

還有心臟的形成，綠色的是心管祖細(xì)胞。

然后就砰砰跳起來了。

脊髓和腦的發(fā)育，可以看到胚胎中部先形成一條神經(jīng)溝，然后神經(jīng)溝兩邊從胚胎中部開始愈合，形成神經(jīng)管。

最后登場的是全場最突出的選手——脊索。左圖里，綠色的是神經(jīng)祖細(xì)胞；中圖和右圖中，紫色的是脊索。

在哺乳動物里，脊椎長出后，脊索退化成椎間盤中的髓核。椎間盤突出，就是髓核突破了周圍纖維環(huán)的束縛，進(jìn)入椎管，壓迫神經(jīng)。

最后看下給我們帶來這些視覺奇觀的裝置吧。

這套裝置如此強(qiáng)大，主要是能不斷測量胚胎的形狀和光學(xué)性質(zhì)，根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)做出補(bǔ)償，減少散射，優(yōu)化分辨率，減少光毒性。配套的軟件系統(tǒng)也是很強(qiáng)大的，不過奇點(diǎn)糕對算法一竅不通，就不班門弄斧了。

這項(xiàng)研究對致力于器官再生，或者試圖在子宮中糾正先天畸形的科學(xué)家十分重要。第一作者KatieMcDole表示：“要做到這些，你首先需要了解器官是如何形成的，你需要實(shí)際觀察一個真正的胚胎發(fā)生了什么。”

對普通人來說，這個研究也讓我們能一睹生命最初的過程。如果再考慮到胚胎發(fā)育的過程，很大程度上是種系進(jìn)化的重演，我們從中看到的又何嘗不是生命從單細(xì)胞一步步進(jìn)化到人的歷程。