正如黑匣子能記錄事故發生時的飛機狀態， 員警的隨身相機能還原現場， 生物學家們也希望能發明一種資料記錄儀， 來記錄細胞變化時的內部活動。 這樣一來， 我們就有機會闡明癌症、衰老、環境對生物的作用以及胚胎發育等過程。
科學家們曾經作出過很多嘗試， 例如， 把某一特定基因和有效的螢光蛋白基因聯繫在一起以實現追蹤效果， 或使用重組酶來修飾基因序列；但這些方法存在各種問題， 比如記錄的資訊無法遺傳到下一代細胞， 或無法記錄信號的強度與時間。
現在， 科學家利用革命性基因編輯工具CRISPR打造出了一個“細胞記錄儀”，
圖丨David Liu
為了進一步說明該技術， 研究人員們對細胞進行光照、注射抗生素、病毒感染，
CRISPR 的初始作用為定位並切割雙螺旋DNA， 自發明以來廣泛用於基因敲除與基因編輯。 CRISPR/Cas9 系統是其中最為成熟的工具， 該系統由嚮導 RNA 和 Cas9 酶組成， 前者能特異性的識別 DNA 序列， 而後者負責剪切識別位點。 而“ CAMERA ”的機制則為， 外來的刺激信號會作用於 CRISPR 系統， 使其對遺傳信息進行改變， 通過記錄這種變化能夠得知細胞受到的刺激。
CAMERA 的第一種形式利用了質粒的特性：質粒為細菌的遺傳物質， 是一種環狀的 DNA， 能夠在細胞質中自我複製但嚴格保持一定的種群數目。
記錄儀包含了兩種質粒 R1 和 R2， 兩者初始比例是穩定的。 記錄儀還含有一種特殊的質粒， 該質粒被引入了含有 CRISPR 組分的基因， 當細胞受到外來刺激時， 能啟動該質粒， 並在細胞內轉錄或翻譯出嚮導 RNA 和 Cas9 酶， 作用於 R1 質粒， 使其數目發生變化。 例如， 在研究者們進行的一項測試中，
CAMERA 的第二種形式則使用了修飾過的Cas9酶， 該酶不能切割雙螺旋， 但卻能作用於胞嘧啶使其轉化為胸腺嘧啶， 兩者都為DNA四種堿基之一。
圖丨盧冠達
除了CAMERA外，其他的研究人員也利用CRISPR發明了記錄裝置，如麻省理工學院的盧冠達（Timothy Lu）。但盧冠達表示，他的發明僅限於細菌，並且相比CAMERA，需要“一個數量級”更多的細胞作為樣本來記錄信號，信噪比也更差。
CAMERA 能夠在包含僅10個細胞的樣本中工作，其意義至關重大。因為所需細胞越少，代表著測量精確度也越高。
以研究大腦為例，哈佛大學遺傳學家George Church指出：“如果想要繪製一幅大腦活動圖，每一個細胞都不同且至關重要。”
同時，如前文所述，CAMERA 的另一個重要意義在於，它能夠記錄信號作用的時間與強度。以癌症為例，這能幫助我們觀測細胞在不同階段對不同信號的回應情況，以闡明其增殖機理。Church 表示：“理想情況是有一個單分子自動記錄儀，能記錄可讀的 DNA 序列，並告訴你在整段時間中每個細胞在發生著什麼。”
CAMERA 還有其他潛在的功能，例如清除已記錄的資訊、通過藥物“重置”質粒比等。CAMERA還可已同時或先後記錄幾個不同的信號對細胞的作用。但是對於這個擁擠的生物記錄領域，想要 CAMERA 證明自己的價值，研究人員必須要證明它能夠在動物體內也發揮作用，而不只是在劉如謙的Wnt實驗中。
“真正的能力尚未釋放”，Savage 說，“殺手級的應用需拭目以待。”
圖丨盧冠達
除了CAMERA外，其他的研究人員也利用CRISPR發明了記錄裝置，如麻省理工學院的盧冠達（Timothy Lu）。但盧冠達表示，他的發明僅限於細菌，並且相比CAMERA，需要“一個數量級”更多的細胞作為樣本來記錄信號，信噪比也更差。
CAMERA 能夠在包含僅10個細胞的樣本中工作，其意義至關重大。因為所需細胞越少，代表著測量精確度也越高。
以研究大腦為例，哈佛大學遺傳學家George Church指出：“如果想要繪製一幅大腦活動圖，每一個細胞都不同且至關重要。”
同時，如前文所述，CAMERA 的另一個重要意義在於，它能夠記錄信號作用的時間與強度。以癌症為例，這能幫助我們觀測細胞在不同階段對不同信號的回應情況，以闡明其增殖機理。Church 表示：“理想情況是有一個單分子自動記錄儀，能記錄可讀的 DNA 序列，並告訴你在整段時間中每個細胞在發生著什麼。”
CAMERA 還有其他潛在的功能，例如清除已記錄的資訊、通過藥物“重置”質粒比等。CAMERA還可已同時或先後記錄幾個不同的信號對細胞的作用。但是對於這個擁擠的生物記錄領域，想要 CAMERA 證明自己的價值，研究人員必須要證明它能夠在動物體內也發揮作用，而不只是在劉如謙的Wnt實驗中。
“真正的能力尚未釋放”，Savage 說，“殺手級的應用需拭目以待。”