生物研究从孟德尔至今，经历了从宏观到微观，从个体到细胞分子，再从分子到系统生物学的整个过程。生物学技术也得到了突飞猛进的发展，古语云工欲善其事必先利其器，在现阶段的研究很大程度上取决于一个人的技术水平，或者说你懂多少技术或者对多少技术有实际操作经验就决定你能有多大成就。当然纸上谈兵不解决任何问题，只有那些自己亲自做的东西才算你的技术。如果没有条件，可以采取下面几个方法尽可能获得。如果能找到好的导师是最好的办法，比如我认识一个人，他硕士学化工，博士做ultrafast红外研究蛋白催化，即学了蛋白生化，又学了光学和编程，而且都是老师亲自指导。他说自己博士的前3年每天都学新东西，非常开心。还有是联系本领域的大牛，看看有没有访问机会，但基本上没有私人关系人家是不会理解你，因为谁愿意花时间和经费培养一个跟自己毫无关系的人。再次就是参加各种技术学校，如cold spring harbor和woods hole的技术学校，当然需要申请费和推荐信,国家应该设立一个奖学金专门支持此类活动。如果还不行，就去联系国内或者附近类似条件的实验室，再不行就只能碰运气了，多参加会议扩大圈子。书山有路勤为径这里就不适用，如今走上书山的路千条百条，勤奋是重要但只有在选对路的时候才有意义，走错路就要磋跎很多岁月，干活不由东累死也无功。

按照研究对象，生物研究大体分为体外和体内两块。当然一般牛人现在两块都做，多牛就决定你在这两块能走多远。虽然我这里只谈技术，但研究的体系当然也非常重要，找到好的生物问题很容易有爆发性的发现，像王晓东一样找到细胞凋亡的一个通路，但现在全世界的人都在找好方向，对于初入领域的人，还是不要自认自己能找到什么好方向，因为你知识和见识太有限，文献上不发表很多时候是别人试过不行的，没有10年以上积累是谈不上选方向的，最好就是先在导师的领域里把技术和知识基础打好。体内研究如在细胞，组织和个体水平上的研究都应该属于体内。细胞是相对简单的体系，细胞的培养技术本身就是诺贝尔奖的工作。现在实验室中的培养细胞千差万别，做免疫的用免疫B细胞，T细胞等，神经的有神经细胞，一般信号转导或细胞结构研究的有Hela, HEK细胞等。最近比较火的是干细胞，iPS，细胞水平的基本技术是应该掌握的，如细胞培养，细胞传代，细胞保存，细胞转染(liposome为基础的转染和lentiviral为基础的，细胞转染可以转质粒也可以转反义RNA等)，细胞内RNA和DNA的提取，细胞成像如一般荧光显微镜，高级点的共聚焦显微镜，超分辩率成像等，细胞成像有活体和固定死细胞成像，当然对样品和显微镜要求会稍有不同。细胞成像是细胞生物的核心，既然是在细胞水平上的工作，能直观的看到细胞内的分子分布和结构当然是最好的结果。还有流式细胞仪，通过使细胞一个一个的流过一个细细的管道，拿激光垂直照射激发细胞内的荧光分子或细胞本身分子，通过激光的吸收和反射将细胞分类，如细胞周期中细胞在不同时期DNA量不同，根据结合DNA染料的多少就知道细胞在哪一个细胞周期。也可以通过细胞表达哪些荧光蛋白，使表达细胞和非表达细胞分开。细胞成像中需要对细胞内分子进行标记，因为生物分子绝大多数都是透明，除了一些酶的辅因子如NADH，Fe2+等。蛋白和核酸都是光学显微镜不能直接观察的，生物材料较低的光学信号也是目前非标记成像的大问题，比如OCT成像，photacoustic成像和CARS成像不用标记，但分辨率很低。核磁共振成像原理上也不用标记，因为它检测水分子上氢原子的信号，但为了增加对比度，很多时候还是要加入一些物质，这些物质只结合部分组织结构而不结合其它结构，这样形成强对比，即contrast reagent，目前这也是一个很大的研究方向，很多人就在发展这些试剂。细胞分子标记无非两种方法，一是在目标分子上加上荧光蛋白基因，荧光蛋白基因也是诺贝尔奖工作，现在的荧光蛋白基因有几十种，各种颜色都有，所以要做个适合自己的选择；二是免疫组化，即在抗体上做文章，抗体上可以加个酶，酶催化底物到反应物显色，或者抗体上标上荧光染料分子。对一些特殊细胞，比如有离子通道的细胞还有细胞电生理技术如膜片钳，据说这个东西挺难掌握，就是在单细胞水平上测量单个离子通道的电信号。比较大一些的细胞如受精卵，还可以进行显微注射，如斑马鱼胚胎，可以往里面打反义RNA，morpholino反义核酸。当然细胞水平还有很多其它技术，我刚才提到的基本都是哺乳动物细胞，单细胞生物酵母为基础的酵母双杂交是寻找相互作用分子的经典技术，酵母也是模式生物，比如研究细胞周期，衰老等，酵母有很大优势。此外酵母也是蛋白表达系统之一，生物工程的蛋白表达细胞有四大类，大肠杆菌，昆虫细胞，酵母和哺乳动物细胞。有人做了酵母突变体文库，即将酵母中分别突变掉每一个基因，即酵母有6000个基因，做6000个突变体，你直接花30美元买就可以，大肠杆菌也有类似文库。其它单细胞如四膜虫，也是经典单细胞生物，因为人们最早从他那里提取了端粒酶，证明端粒结构的存在，这也是诺贝尔奖的工作。还有其它一些非主流的单细胞，如一些细菌等，如人体肠道中有上百种细菌，对这些细菌进行全基因组测序是一些基因组学中心目前的核心工作，于是又催生了一大堆做生物信息的专门处理这些数据研究什么进化啊之类的。

还有一些特别的细胞研究技术如细胞质谱成像，FRAP即把细胞的一小块用强激光漂泊，通过细胞的荧光信号恢复研究分子扩散等，还有把两个相互作用的分子标上荧光蛋白的两个部分，分子结合就诱导荧光分子形成功能放出信号，叫荧光互补。干细胞领域现在的诱导分化也很有意思，从病人身上直接取一部分细胞，比如病人心脏有问题，我们想研究他的心脏。于是从病人身上取下一小块表皮细胞，诱导表皮细胞分化成干细胞，再让干细胞大量分化成病人的心脏细胞，这样就不用老去病人身上去样品，人家本来就有病，通过生物工程技术如加上一些细胞因子，把细胞养在特殊生物材料上等，人们可以让干细胞分化来的心脏细胞继续分化成类似心脏的结构，这样这个心脏即是研究疾病的理想模式，也是药物筛选的模型，非常好的研究方向。我最近听UCSF一个教授的报告，那里有一个干细胞中心，日本今年因干细胞得诺贝尔奖的那个人就是UCSF出来的，他们弄的心脏结构可以跳，并有血管结构，非常酷。细胞基因组学的研究现在也很热，如最新出来的genomen editing，ribosome profiling和其它各种profiling如mRNA profiling, RNA-seq，epigenetics也是一个重要方向。

组织水平上的研究跟细胞水平上有重叠的地方，免疫组织化学就是最常用的技术，因为专门做组织的人比做细胞人要少得多。而个体水平上的研究技术也很有限，个体研究就是国内的发育生物学，个体模式动物或生物有很多种，做植物的有做经济作物的，有粮食作物的如小麦，有纯模式植物的如拟南界(就是长得快，遗传技术成熟)，做动物有非洲爪蟾，斑马鱼，大小老鼠，高级点的有猫狗猴子之类的，猴子主要是神经认知领域较多，这些动物都不便宜，小老鼠还要几十块钱一个。原位杂交是发育里面的常用技术，通过将反义核酸标记上荧光信号，与胚胎或个体的靶分子杂交，信号的位置就反应了靶分子在胚胎和个体内的分部，比如研究发育从胚胎开始到个体成熟的整个过程分子的分布变化，原位杂交就是很好的技术。当然做个体的还有一个大方向就是分类和生理学，植物分类，动物分类以前是中国生物学研究的主流，有一大堆院士，现在国家要削减这部分院士名额，还是有道理，毕竟是落伍的东西。个体领域还有一个方向就是行为学，比如研究老鼠的行为，敲掉某个基因或者给老鼠吃上什么药物，任何药物研发都要在老鼠身上实验，老鼠行为实验是药物研发的必须阶段，研究老鼠在一个小笼子里的行为，如转圈次数，走路姿势，找水源能力，光敏感性等，通过与正常老鼠的比较得出一些结论。还有人用青蛙研究生物声学，如青蛙交配的时候要发声跟人搞对象要表白一个道理，通过加上外源波，改变频率或引入噪音等研究青蛙交配现象，然后作些统计处理就是SCI。以前在农学院时还有个体遗传即传统遗传学方向，研究染色体的变化等，现在好像也是没落学科，因为你解释不了太深的问题，即所谓的食之无味弃之可惜的学科。