当David Courson和Lindsay Moore抵达美国马萨诸塞州伍兹霍尔市加入夏日交换项目时，他们盼望试验少许新技艺而且眼光下高端显微镜。举动研讨生，两人从未思到会帮帮管理一个困扰研讨职员抢先25年的生物知识题。

　　他们正在海洋生物学尝试室的导师让其破译由RNA和被称为P颗粒的卵白构成的团粒若何正在蠕虫胚胎内酿成探讨到这些构造曾令生物学家疑惑这样之久，这是一项难以竣工的劳动。但是，当Courson和Moore初步造造该历程的影片时，他们及其导师看到了少许正在显微镜下爆发的区别寻常的事项：就像熔岩灯里的泡泡雷同，P颗粒也正在继续地碰撞、归并。

　　固体构造不会如此做，唯有液体能做到。他们认识到，和此前人人半研讨职员以为的区别，P颗粒并非坚硬的核。相反，它们显示得像被使劲摇晃的调味瓶中的油滴先是散开，然后敏捷交融而且同化成较大的液体气泡。

　　正在工程、化学和物理学范畴，这个历程是一个基础观念，被称为液液相分手。当有表力推进两种液体离开时，它便会爆发，就像油正在水面上漂浮。相位分手正在天然界很集体，而且正在许多工业历程中至闭主要。但是，它并非现在正在欧道明大学任务的细胞生物学家Courson思到的点子。当瞥见P颗粒像液体雷同交融时，“这真是一个了不得的岁月”。Courson说，“但我并不清楚它的事理。”

　　正在短暂的夏日课程中，两人并没有更多时期阐明这一历程。但是，当他们的导师、细胞生物学家Tony Hyman和博士后、生物物理学家Cliff Brangwynne返回位于德国马普学会分子细胞生物学与遗传学研讨所（MPI-CBG）的尝试室时，二人展开了更多试验：将充满P颗粒的蠕虫生殖腺夹正在两片薄薄的玻璃板中心，而且让玻璃板滑动。正在滑动的玻璃板发生的剪切应力下，固体认被轻揉出来，而P颗粒会交融、滴落而且酿成珠状，就像雨滴落正在伞上。

　　此时，他们才通达这项浮现的主要性。相位分手或许供给了一种召集特定分子并将其他分子消弭正在表，从而正在一片拥堵芜杂的细胞中创修序次的举措。Hyman透露，这是生物学家正在诈骗任何正式、定量举措展开研讨时不曾探讨过的豪举。“这是人们从未思过要问的若干题目之一。”Hyman和Brangwynne正在2009年揭晓了他们的功效。

　　2011年，Hyman、哈佛大学医学院细胞生物学家Tim Mitchison和Brangwynne（统一年正在普林斯顿大学创修了我方的尝试室）证明，核仁细胞核中由遗传物质和卵白质酿成的蚁集团簇也显示出像液滴雷同的作为。一年后，由均正在得克萨斯大学西南医学核心任务的构造生物学家Michael Rosen和生物化学家Steven McKnight指示的独立团队研讨了试管中的卵白质和RNA分子召集体。他们浮现，这些分子被轻微地互相吸引正在一道，并由此酿成液滴和胶状泡泡。

　　和Brangwynne、Hyman此前的任务区别，这些正在2012年展开的研讨证明，诈骗相对纯粹的生物化学“处方”，相位分手可正在试管中再现。Rosen透露，这使得正在尝试室中研讨相位分手变得容易许多，而且从那里初步，“该范畴初步发作”。

　　线岁首。当时，由加拿人人伦多病患儿童病院构造生物学家Julie Forman-Kay指示的团队浮现，一种对效用有主要事理的卵白质会正在人类细胞内酿成液滴。往后不到一年，好几个团队揭晓了诈骗其“宠物”卵白质证明相位分手存正在的论文。

　　个中少许卵白质涉及疾病爆发。研讨职员正在运动神经元病，或者说肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）中浮现了相位分手。ALS是一种神经退行性疾病，其特点是驾御运动的神经细胞中的卵白质酿因素表团块。研讨证明，当这些卵白质和其他分子联结、从四周的细胞质分手而且酿成液滴时，酿成团块的历程便会初步。这些泡泡变得越来越黏，最终硬如岩石。“就像把室温下的蜂蜜放入冰箱。”田纳西州圣犹大儿童研讨病院分子神经遗传学家Paul Taylor先容说。他正在同ALS相干的4种卵白质中浮现了相位分手。

　　若干其他疾病或许也归根于舛误的相位。比来，马萨诸塞州总病院（MGH）分子生物物理学家Susanne Wegmann和同事形容了tau 卵白质中的相位分手。tau 卵白质会正在阿尔茨海默氏症患者的大脑中召集酿成缠结。相位分手“或许是爆发这种召集的初始触发成分”。Wegmann透露，此项浮现“初步将这些区另表神经退行性疾病之间的点邻接起来”。

　　相位分手历程中的舛误还或许促发少许癌症。昨年，由MGH分子病理学家Miguel Rivera指示的团队区分出一种同尤文氏赘瘤相干的卵白质。当该卵白质正在同肿瘤酿成相干的基因组片断邻近召集时，便会激励致癌基因的活性。分表的相位分手使卵白质正在这些区域累积。正在日前于旧金山进行的美国生物物理学会年会上，来自圣犹大儿童研讨病院的构造生物学家Tanja Mittag概述了一种经常将液滴内的致癌分子分手而且摧毁的卵白质，若何正在因液滴不再酿成而爆发突变时激励癌症。

　　这些研讨促使Hyman和MPI-CBG 生物化学家Simon Alberti提出，现实上任何同衰老相干的疾病或许都始于细胞落空对相位分手的驾御。Alberti说，身体老是正在为依旧细胞“衡宇”的层次显着而竭力，“但正在某些岁月，编造会瓦解”。

　　此类研讨正正在指明细胞中液滴的少许效用，但它们无法注脚为何少许因素会显示出相位分手，而其他的不会。这让像Hyman雷同的研讨职员感触挫败。“咱们不得不界说驱动相位分手的分子端正。”Hyman透露。为杀青这一点，研讨职员必要一种按自己志愿正在活体细胞中探查、驾御和交融该历程的举措。正如Brangwynne所言，“咱们必要器材。”

　　普林斯顿大学一座修于上世纪70年代的混凝土大楼的3层有一个昏黑、无窗的房间。正在那里，Lian Zhu哈腰伺探着一台显微镜。一个粉饰着赤色泡泡的人类细胞让她的电脑屏幕亮了起来。上面的每个点透露一群过程相位分手后酿成核仁的卵白质。

　　Zhu是Brangwynne尝试室的一名博士生。他向细胞内的一个地方发射了蓝色激光。几秒钟内，新的泡泡从玄色中产生。这些是来自核仁的被荧光符号的卵白质。当被蓝光照亮时，它们初步同该类型的其他卵白质黏附正在一道。抢先特定阈值后，便会触发相位分手。

　　这恰是Zhu研讨的细胞内爆发的事项。赤色的幼点是正在初步互相投并前产生而且正在屏幕四周“起舞”的液滴。“这像一个魔术。”Zhu先容说。通过令光量爆发变动，Brangwynne及其团队能将活体细胞内的各样液体“隔间”变得坚实或疏松，而且触发液滴产生或者消散。诈骗该器材，Zhu初步形容核仁液滴酿成的条目，而且证明相位分手若何正在核仁的某个局部爆发但无法正在其他局部产生。

　　Brangwynne指望，这个被称为optoDroplet的器材将为相位分手研讨带来新的生机。“现正在，咱们现实上能贴近对待非活体原料来说非凡法式的细节秤谌。你不妨通过定量的举措清楚现实上爆发了什么。”Brangwynne说。这恐怕是根源生物学研讨的一个宏壮推进力，而且或许通过证明缔造或者冲破细胞内的液滴必要多大水准的操作，帮帮研讨职员研发出相干药物。（宗华编译）