传统上，科学家们使用光，X射线和电子来对准组织和细胞。今天，科学家们可以在整个大脑中追踪类似线状的神经纤维，甚至可以看到活着的小鼠胚胎会让人联想到一颗基本心脏的跳动细胞。

但是这些显微镜无法看到的一件事是：在基因组水平的细胞中发生了什么。现在，生物物理学家Joshua Weinstein及其同事发明了一种非传统的成像方法，称为“DNA显微镜”，可以做到这一点。该团队使用DNA“条形码”来帮助确定分子在样品中的相对位置，而不是依赖光(或任何类型的光学器件)。

Weinstein说，通过DNA显微镜，科学家们可以构建细胞图像并同时积累大量的基因组信息。“这为我们提供了另一层我们无法看到的生物学。”

Weinstein，霍华德休斯医学研究所(HHMI)研究员Aviv Regev和分子生物学家张峰于2018年被选为HHMI研究员，他在2019年6月20日的Cell杂志上报道了这项工作。“这是一种全新的显微镜类别，”Regev说。“这不仅仅是一种新技术，而是一种我们以前从未考虑过的事情。”

到目前为止，显微镜分为两大类。第一个是基于光学;例如，光学显微镜可以追溯到17世纪，依靠可见光来照亮样品。科学家们已经对这种方法感到不满，甚至超越了可见光谱。电子显微镜，荧光显微镜，光片显微镜¬-它们都基于样品发射光子或电子的原理，显微镜检测发射。

第二类是基于在显微镜定义的位置解剖样品。然后，计算机程序将每个解剖的片段拼接成完整样本的完整图片。光学成像可以提供亚细胞结构和作用的复杂肖像。基于解剖的显微镜可以为科学家提供遗传信息。

韦恩斯坦和他在麻省理工学院的同事想要创造一种方法，一次性完成所有这一切 - 拍摄细胞位置的快照，并拼出驱动它的特定基因序列。

这种组合对于研究遗传多样性细胞的科学家来说非常重要。该免疫系统是一个很好的例子，温斯坦说。免疫细胞基因可以变化为单个DNA字母。每种变异都可以引发细胞产生的抗体类型的显着变化。当细胞位于组织内时，也可以改变抗体产生。

如果你专注于其中一个，“你只能得到部分图片，”他说。这个怎么运作Regev说，捕获一个完整的细胞图片并不需要昂贵的显微镜或许多花哨的设备。你需要开始的只是一个标本和一个移液器。