忘掉跳蚤表演吧，两组科学家已独立开创出使用高超科技的线虫表演。他们将遗传工程学和一种新型追踪方法相结合，用来照亮显微镜下秀丽线虫（C. elegans）的特定细胞，从而控制机体运动，使线虫向前或向后滑行。使用一束光线，他们甚至能刺激线虫产卵。

　　虽然这些表演听起来具有娱乐性，但这一技术确有实际用途。它将帮助研究者得知基本神经回路如何共同作用于环境的传感与应答，例如线虫闻到食物然后爬向它的时候。

　　这些线虫戏法的核心是光学遗传学——一种遗传学工程技术让科学家用光控制神经活动。研究者将光敏蛋白基因导入生物体内特定细胞。他们可以使用特殊颜色的光线激活或关闭特定细胞或回路，用来依次显示这些细胞和回路在整个神经系统中的作用。

　　乔治亚理工学院（the Georgia Institute of Technology）化学和分子生物学工程的副教授陆航（Hang Lu）在一封电子邮件中写到：“我们使用一种普通的LCD发射器从根本上遥控线虫的意识和行动。我们可以通过控制肌肉收缩让线虫‘跳舞’，‘点头’或‘摇尾巴’；我们可以通过在特定感觉神经元闪光来控制线虫的‘意识’，让线虫‘认为’它的头或尾正在被碰触，或它应该开始后退或继续前进。”

　　宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）医学生物工程系助理教授克里斯多弗·方严（Christopher Fang-Yen）是研究团队的成员之一。他说，光学遗传学是“一种神经元的遥控装置”。

　　虽然科学家可以遗传性地标记光敏蛋白到特异亚型的细胞中，但这是有缺陷的。例如，它很难激活或关闭单个细胞。所以哈佛大学和乔治亚理工学院的团队改进了方法，当线虫在培养皿中爬行时便可追踪其体内的单个细胞。

　　方严在哈佛大学博士后阶段与研究生安德鲁·雷菲尔（Andrew Leifer）合作进行了这一研究。他说：“我们使用计算机分析图像，并发射光束到我们想要激发的组织上，从而在空间和时间上控制动物的自由活动。”

　　艾德·波依登（Ed Boyden），麻省理工学院的人造神经生物学小组（the Synthetic Neurobiology Group）领导人，也是光学遗传学的创始者之一，他说这项研究“为数字光线处理技术用于扩展分子工具箱提供了有价值的概念性证明。尽管目前还不能在分子水平上真正实现，但或许可以着眼于光线在确定细胞上的精确定位。”

　　科学家已经研究出其他控制动物行为的方法，比如埋藏电极和一个微芯片来遥控一只飞行甲虫。但是秀丽线虫的优点之一在于它是透明的，闪烁的光线可以穿过虫体诱发神经活动。它还有简单清楚的神经系统。线虫的302个神经元都可清晰地绘制出来。