生命或可再造？我國科學家人工合成釀酒酵母染

為您介紹我國科學家人工合成釀酒酵母染色體。生命能夠設計和再造嗎？我國科學家利用化學物質合成了4條人工設計的釀酒酵母染色體，標志著人類向“再造生命”又邁進一大步。研究結果10日以封面文章的模式在國際出名學術期刊《科學》上發表，我國也成為繼美國之后第二個具備真核基因組設計與構建能力的國家。

合成型釀酒酵母染色體研究的意義

釀酒酵母是生物遺傳學研究的一個重要模式生物。以合成型釀酒酵母染色體為研究對象，能夠加快在基因組重排、環形染色體進化領域的研究進度，為人類環形染色體疾病、癌癥和衰老等提供研究與治療模型。

2012年開始，天津大學、清華大學和深圳華大基因研究院與美國等國家的科研機構獨特推動了酵母基因組合成國際計劃（Sc2.0），旨在對釀酒酵母基因組進行人工重新設計和化學再造。我國科學家此次成功合成的4條釀酒酵母染色體，占Sc2.0計劃已經合成染色體的三分之二。

人工合成釀酒酵母染色體有望解決人類醫學難題

由于釀酒酵母是遺傳學研究常用的一種模式生物，人工合成的釀酒酵母染色體，能夠為癲癇、癌癥、智力發育遲弛緩衰老等人類面臨的醫學難題提供研究與治療模型。

元英進舉例說，利用酵母菌細胞能夠研究染色體異常，如果找到并修復細胞的基因組失活點，有望治療因染色體異常而導致的發育異常。

“如同建房子，人類從天然洞穴起步，建筑材料越來越康復，模式越來越美。生命也是一樣，通過人工設計、化學再造，未來能夠想象有2.0、3.0，版本越來越高。”元英進說。

此外，釀酒酵母本身有著巨大的工業開發潛力。華大基因合成生物學項目負責人沈玥說，應用生物技術，釀酒酵母理論上能夠合成人類賴以生存的一切有機物。比如，用酵母菌合成青蒿素已經產業化，老本遠低于傳統的植物提取。但由于釀酒酵母比擬脆弱，對環境的要求嚴苛，其應用范圍一直受限。

楊煥明認為，當科學家完全掌握了設計、合成釀酒酵母染色體的技術后，能夠更便捷地改良釀酒酵母適應環境的能力，讓發酵罐生產出更多樣化、老本更低廉的食物和能源等。

“試想有一種細菌，能把垃圾快速分解，或者把霾全部吸收。”清華大學生命科學學院研究員戴俊彪說，科學家希望利用合成生物技術，解決污染、能源短缺等人類面臨的難題。對釀酒酵母染色體加入更多設計，能幫忙研究人員了解更多的生物學問題。