摘要: 细胞会持续响应内外信号改变分子状态,精准绘制组织中细胞活动的时空动态对理解器官生理、病理及再生过程至关重要。现有细胞传感方式要么仅能获取静态快照,要么仅能监测少数细胞的实时状态,难以全面捕捉细胞动态信息。美国约翰・霍普金斯大学林鼎昌团队联合诺贝尔奖得主 David Baker 教授团队研发了一种名为 GEMINI(Granularly Expanding Memory for Intracellular Narrative Integration)的基因编码型细胞内记录平台,该平台以 AI 计算设计的蛋白质组装体为核心记忆装置,通过活细胞内可预测的逐层生长,将细胞事件以类似树木年轮的荧光模式进行永久记录,可通过成像实现追溯性读取,对细胞活动历史的绝对时间解码精度达小时级,可分辨快至15分钟的细胞动力学过程(2026年3月3日在线发表,doi: 10.1038/s41586-026-10323-y)。研究验证了 GEMINI 在转录动态图谱绘制、体内炎症信号空间异质性解析、小鼠大脑神经元活动记录等多场景的有效性,且对细胞与神经元功能影响极小,为生理及病理过程下的细胞动力学时空图谱绘制,提供了一种稳健、通用且可拓展的全新技术方案。