光遗传学技术简介

光遗传学技术就是遗传学技术和光控技术结合之后产生的一项全新的技术。人们可以借助光遗传学技术对活体组织的特定细胞进行调控，开启或关闭某个已经被研究得非常清楚的细胞功能。

光遗传学技术包括的范围很广，其中最核心的技术是开发对光敏感并且可定向控制的材料或工具，而且这种材料或工具被光刺激之后还要能够展现出效应子功能（effector function）。除此之外，光学遗传学技术还包括其它一些辅助技术。

(二) 光遗传学技术的诞生
1979年，Francis Crick提出，神经科学领域面临的最大挑战是急需开发出一种控制技术，以期在不改变其它条件的情况下对大脑里的某种细胞进行操控。由于电刺激信号（electrode）无法对细胞进行精确的靶向刺激，而药物起效的速度又太慢，于是Crick考虑是否可以利用光控技术。但是，当时还没人知道如何让某种细胞对光刺激有反应。

(三) 光遗传学控制细胞功能的基本步骤
在光遗传学操作中，细胞会表达编码光敏感蛋白的外源基因，然后利用各种光来改变细胞的行为。光遗传学技术包括开发光敏感蛋白技术，将光敏感蛋白编码基因转入目的细胞技术，定向光控技术以及各种输出信号，比如细胞、组织或活体动物行为的改变等检测技术。

 (四) 光遗传学在细胞生物学领域的前景展望
1. 未来的发展方向：不仅仅局限于神经科学
2. 未来的发展方向：扩充“弹药库”
3. 未来的发展方向：反向工程学
4. 未来的发展方向：在时空维度研究分子回路