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非生命材料拼出“合成细胞”，连续完成五代生长与复制细胞会进食、长大、复制DNA，再分成子代；但把这些功能从非生命材料中完整拼出来，一直是合成生物学的难题

Tue, 14 Jul 2026 03:53:01 GMT

非生命材料拼出“合成细胞”，连续完成五代生长与复制

细胞会进食、长大、复制DNA，再分成子代；但把这些功能从非生命材料中完整拼出来，一直是合成生物学的难题。明尼苏达大学团队构建了一种成分明确、可追踪的脂质体“合成细胞”，尝试在实验室中跑通完整细胞周期。

它携带约9万碱基对的多质粒基因组，以PURE无细胞翻译系统制造蛋白、Phi29聚合酶复制DNA；表达α-溶血素后与“饲料脂质体”融合，补充膜脂、核糖体和酶。研究连续完成5代周期，每代约12小时；第5代仍有30%的受检细胞保留完整基因组。增强α-溶血素表达的细胞还能吃得更多、产生更多子代，形成选择优势。

这并非已经能独立生存的“人造生命”：前5代主要依靠人工挤压完成高效分裂，基因编码分裂的产率仍低，还需外加链霉亲和素等材料；细胞也不能自行制造核糖体，所谓有利突变由研究者预先加入。它更像一台首次串起进食、生长、复制、分裂与选择的化学原型机，且目前只是未经同行评议的预印本。

刚学会传宗接代，还得实验员帮忙喂饭。🧫

📖 bioRxiv
📃 A Chemically Defined Synthetic Cell Capable Of Growth And Replication
🗓 2026-07-02

#合成生物学 #合成细胞 #人造生命 #细胞周期

Via：提前退休卡皮🐟

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人造“细胞”会进化吗？科学家用化学分子拼出了一个能繁殖的小生命模型我们常说“细胞是生命的基本单位”，但一个细胞到底需要具备哪些能力，才能算“像生命”？如果把所有成分拆开，用纯化学材料重新拼一个细胞，它还能像真正的生命一样生长、复制吗？这一直是生命科学里最难的问题之一

Sun, 05 Jul 2026 04:32:01 GMT

人造“细胞”会进化吗？科学家用化学分子拼出了一个能繁殖的小生命模型

我们常说“细胞是生命的基本单位”，但一个细胞到底需要具备哪些能力，才能算“像生命”？如果把所有成分拆开，用纯化学材料重新拼一个细胞，它还能像真正的生命一样生长、复制吗？这一直是生命科学里最难的问题之一。

这篇研究给出了一个明确答案：科学家构建了一个拥有约9万碱基（90kb）基因组的“极简人工细胞”，把它装进脂质小囊泡中，模拟细胞结构。这个系统不仅能进行基因表达（把DNA变成蛋白质），还能复制自身DNA，并通过与“饲料囊泡”融合来获取营养，让膜不断长大。随后，它还能在特定条件下完成“分裂”，形成新的子代。更有意思的是，研究者人为增强了一段与“进食能力”相关的基因表达，结果这种“吃得更好”的细胞在连续5代实验中逐渐占据优势，比例从初始一半上升到超过一半，体现出一种类似达尔文自然选择的过程。简单来说：吃得多、长得快的“细胞”，繁殖得也更多。

这意味着什么？这项工作首次把“生长—复制—繁殖—选择”这几个生命关键环节在一个完全可控的人工体系中串起来。不过要谨慎理解：这些细胞仍然高度依赖外部“投喂”，没有完整代谢能力，也不会自主产生突变或真正进化。因此，它更像一个“生命模型”，而不是独立生命。但它提供了一个前所未有的实验平台，帮助我们一步步接近“生命是如何从化学中产生”的核心问题。

原来“生命”也能被一点点拼出来🧩

📖BioRxiv
📃A Chemically Defined Synthetic Cell Capable Of Growth And Replication
🗓2026年

#合成生物学 #人工细胞 #自我复制 #自然选择 #生命起源

Via：乘风破浪派大星

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不用蛋白“机器”，人工细胞也能实现不对称分裂在生命世界里，细胞并不总是“一分为二、两个一样”

Fri, 15 May 2026 23:30:17 GMT

不用蛋白“机器”，人工细胞也能实现不对称分裂

在生命世界里，细胞并不总是“一分为二、两个一样”。干细胞、早期胚胎常通过不对称分裂，一次分裂就产生命运不同的子细胞。这种“一个变两个，而且两个不一样”的能力，被认为是生命复杂性的关键一步。可在人工细胞研究中，科学家长期只能实现对称分裂：要么平分、要么整体崩解，始终缺少天然细胞内部那种复杂的结构边界。人工细胞究竟能不能在没有蛋白质分裂装置的情况下，复现这种关键行为？

最新发表在《Nature》的一项研究给出了肯定答案。研究人员构建了一种由脂质和核苷酸组成的多层液晶液滴人工细胞，其内部天然存在层状有序结构与微小拓扑缺陷。当向体系中加入碱性磷酸酶、或镁、钙等多价金属离子时，原本稳定的液滴会经历一种完全不同于以往的分裂方式：在液滴表面先形成一个微米级小凹陷，随后这个“小窝”沿着内部潜在的核—壳结构边界周向扩展；当张角增大到一定程度后，内核被整体“挤出”，外层则自动闭合，最终生成一个液滴和一个多层囊泡两种形态迥异的子代。研究显示，这种“剥离式”不对称分裂并不依赖蛋白质机器，而源于局部、瞬态的化学不均匀性所建立的界面能梯度。更重要的是，研究团队还观察到，预先封装的功能性酶分子在分裂后可被分配到不同子代中，并保持活性。

这项工作的重要意义在于，它首次证明：复杂的类生命行为，并不一定需要复杂的生物分子装置。在高度简化的化学体系中，仅凭结构有序性与局部物理化学扰动，就能实现不对称分裂与初步的功能分化。当然，这并不意味着我们已经“造出了生命”。这种人工细胞仍然缺乏遗传、代谢与多代增殖能力，结论也主要基于特定结构体系。但它为理解生命起源阶段原始细胞如何获得分化潜能，提供了一个可实验、可操控的模型，也为未来合成生命和生物制造研究打开了新的思路。

生命的复杂性，有时源于一次并不对称的“裂开”🧫

📖 Nature
🗓2026-05-13

#人工细胞 #不对称分裂 #生命起源 #合成生命

Via：提前退休卡皮🐟

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起死回生？——无选择标记全基因组移植复活死亡微生物生命的边界在哪里？这个问题曾是哲学命题，现在正在变成一个科学问题

Tue, 31 Mar 2026 04:14:18 GMT

起死回生？——无选择标记全基因组移植复活死亡微生物

生命的边界在哪里？这个问题曾是哲学命题，现在正在变成一个科学问题。我们通常认为死亡是不可逆的——细胞死了就是死了。但如果"硬件"还在，只是"系统崩了"，能不能装一个新的操作系统重新开机？

这项来自 J. Craig Venter 团队（人类基因组计划和首个合成细胞的背后团队）的 biorxiv 预印本给出了肯定答案。研究者用丝裂霉素 C 化学交联的方式彻底杀死山羊支原体（M. capricolum）细胞，再向这些"死壳"中移植合成的蕈状支原体（M. mycoides）全基因组，死细胞竟然复活——并以新供体基因组的身份开始生长。这是首个由非生命部件构建的活体合成细菌细胞。更关键的技术突破在于：此前全基因组移植（WGT）一直依赖抗生素抗性标记来筛选成功的移植体，受体基因组无法完全灭活导致大量假阳性。新方法通过彻底杀死受体细胞解决了这一根本障碍——不装新基因组就不会活，假阳性从源头消除。

这一突破将 WGT 的应用范围从特定亲缘细菌大幅拓展，为向更多元细菌物种移植合成或工程化基因组铺平了道路。潜在应用包括：快速改造工业微生物底盘、构建最小基因组合成细胞、甚至未来的细胞工厂设计。当然，预印本尚未经过同行评审，且目前仅在亲缘关系较近的支原体间验证，跨物种移植能否普适仍需观察。

此事在生化危机中亦有记载🤪

📖 bioRxiv
🗓 2026-03-13（预印本）

#合成生物学 #基因组移植 #合成细胞 #生命科学

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