中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 生命的起源是什么？最原始的生命是怎樣形成的？人類能否創(chuàng)造生命？從古至今，科學(xué)家和哲學(xué)家們一直在不斷探索并希望解決這些困惑。大量的微生物基因組序列的信息，以及各種組學(xué)的研究，包括基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組等，并由此構(gòu)建出的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和代謝網(wǎng)絡(luò)模型，促進了我們對生命的理解，也讓我們意識到生命系統(tǒng)的復(fù)雜性。然而，在這些復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和代謝途徑中，哪些是生存必需的呢？怎樣設(shè)計和構(gòu)建一個簡約的生命體系呢？設(shè)計并構(gòu)建簡約基因組將為合成生物學(xué)和人造生命的研究提供一個重要的基礎(chǔ)。

2010?年美國科學(xué)家?Venter?和他的科研團隊發(fā)表了世界上首個由化學(xué)合成基因組控制的原核生物支原體。在此基礎(chǔ)上，他們通過大量的設(shè)計與測試，構(gòu)建了目前已知的基因組最小的支原體。與國際合成生物學(xué)的迅猛發(fā)展相比，我國的合成生物學(xué)研究起步較晚。2011?年，我國啟動了?10?項合成生物學(xué)相關(guān)的“973”項目，極大促進我國在人工生物體系的設(shè)計和合成，細胞生長功能群的模塊化及可控運行，發(fā)展重構(gòu)、編輯簡小基因組，以及在底盤細胞上“即插即用”型地高效組裝生物學(xué)模塊的合成生物學(xué)使能技術(shù)等方面的研究，并取得了較好的進展。我國科學(xué)家（主要是天津大學(xué)、清華大學(xué)和深圳華大基因研究所的科學(xué)家）與美國等國家的科研機構(gòu)共同推動了“酵母基因組合成國際計劃”，并于?2017?年完成了其中?4?條染色體的從頭設(shè)計與全合成，這標志著中國的基因組設(shè)計合成能力達到了國際水平。2018?年，中國科學(xué)院合成生物學(xué)重點實驗室覃重軍研究團隊與合作者通過大膽假設(shè)驅(qū)動與合成生物學(xué)工程化的方法，將釀酒酵母的?16?條染色體融合為?1?條，創(chuàng)建了國際上首例單條染色體的真核細胞。這一成果完全由中國科學(xué)家獨立完成，是合成生物學(xué)具有里程碑意義的重大突破。

近年來技術(shù)的發(fā)展，使得?DNA?合成成本降低，尤其是關(guān)鍵的?DNA?大片段拼接以及基因組轉(zhuǎn)移技術(shù)的進步，使得從頭全合成和拼接完整的微生物基因組獲得了成功，為人工合成生命細胞打破了技術(shù)屏障。人工合成生命細胞對于理解生命的本質(zhì)和發(fā)展改造生命具有重要的意義。

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