Science：用DNA把细胞的记忆“录”下来

细胞要是能讲话，肯定会有一番长篇大论值得讲：擦身而过的分子们、给邻居细胞发送的信号，它们自己生长变化的过程……这些事件一同构成了细胞的生活史。

尽管研究人员还谈不上赋予细胞讲话的能力，但他们现在能给细胞装备某种记忆功能，在细胞生命历程中记录下几周内的片段。这种新的方法利用DNA链来储存数据，科学家能够对这些数据进行解读。最终，这样的细胞能被应用到诸多地方，例如能作为环境传感器报告与特定化学物质接触的情况。

过去，研究人员以开启或关闭特定蛋白的表达来作为细胞对某种刺激的回应，以此把细胞变成简单的传感器。但是每一次开关都只能记录一条简单的信息——细胞是否曾经受到过刺激——而无法记录接受刺激的时长或者规模。而且如果细胞死亡，隐藏在蛋白质中的信息就会丢失。“我们想要更容易规模化的系统，好采集到更多的信息。”麻省理工学院的合成生物学家卢冠达（Timothy Lu）说，“作为工程师，我们开始思考一个理想的记忆系统会是什么样子的。”

他的团队后来选中了一套生物程序，能让活细胞在接触到信号的时候——无论是收到闪光刺激还是暴露在某种化学物质中——重写自己的DNA。一旦DNA被改写，哪怕细胞死亡，信息也仍然被封存在DNA中。所以，通过对携带这一程序的细胞群体进行基因测序，研究人员就可以确定特定信号的规模和持续时间：拥有基因突变的细胞越多，就意味着细胞接触的信号越强或者历时越长。