如今，许多可交互对象都建立在程序之上，这些程序的设计往往带有明确的目的。我们通常认为有生命的东西不在这个范畴内，但越来越多的科学家正对活细胞甚至整个生物体进行编程和设计。这个研究领域被称为合成生物学，其中一个研究方向就是基因编辑出能受人指挥和控制的细胞大军：用于寻找患病组织的“受训细胞”、用于探查环境的“武装细胞”、能够攻击其他细胞的“刺客细胞”。听起来很酷，对吗？
但实际上，基因编辑的针对性和准确性并没有那么强。“基因编辑仍有一定局限性，暂时不能赋予细胞们真正的空间意识，它们并不知道自己在人体中身处何处——是在肿瘤中？肝脏中？还是在胰腺或是大脑中？它们可能会根据分子线索来找到答案，但并没有像GPS一样的系统直接告诉它们是否身处执行任务的正确位置。
”美国加州理工学院（Caltech）化工教授米哈伊尔·夏皮罗（Mikhail Shapiro）说道，他的实验室最近利用气泡解决了这一问题。在编程细胞以创建微小的气囊（gas vesicle）结构上，他们的实验室已经进行了大量工作。气囊本质上是漂浮在细胞内的小气泡，被一层坚硬的蛋白质外壳包裹着，就像是纳米级的乒乓球。“它们的起源十分有趣。
在演化历程中，气囊是令光合微生物能够在漂浮在水上的结构，这些生活在水中的微生物需要浮出水面才能获得充足的阳光。”夏皮罗和他的团队此前就已能为哺乳动物细胞或其他细菌插入制造气囊的基因，他们当时这样做是为了把气囊用作成像工具。他们的灵感来自水母——准确来讲，来自绿色荧光蛋白（GFP）。GFP的一项用途是通过基因编码附着在天然蛋白质上，这能帮助科学家跟踪看到活体细胞或动物体内的蛋白质，并追踪它们。
将GFP作为示踪剂彻底改变了显微成像的游戏规则，GFP的发现和研发也因此获得了2008年的诺贝尔奖。“这让我们对探寻一种类似于荧光蛋白的新物质开始着迷——它类似荧光蛋白，但它并不与光，而是与声波产生相互作用。这样一来，我们就能用超声波对其成像。遇到材料密度或刚性与周围环境不同时，声波会发生散射或反射，而空气的密度和刚性特征与生物组织和水这样的环境相比，有着很大的差别。
”而最近他们有了新的想法——或许这些气体囊泡可以有其他用法，例如，用超声波有意将其引爆。“我们只要稍稍加强超声波，就会像大力击打乒乓球一样让气囊破裂开来。”与此同时，其中的气体会释出，在细胞内形成一个气泡。气泡本不会变化，但在持续作用的超声波下，它会不断膨胀收缩。“随着时间的推移，一些气泡会聚集在一起形成更大的气泡，直到气泡大到能在超声波的作用下发生强烈的内爆……”