16条染色体酵母菌(上)和中科院研究团队创建了单条染色体的酵母菌(下)

长江网8月2日讯（长江日报记者翟兰兰 通讯员余凯敏） 经过四年研究攻关，中国科学院覃重军研究团队与国内多家单位合作，在国际上首次人工创建了单染色体的真核细胞，这也是继人工合成结晶牛胰岛素之后中国科学家在合成生物学领域取得的又一重大突破。这一成果2日在国际学术期刊《自然》在线发表。

这篇论文有四位作者来自武汉菲沙基因信息有限公司，分别是周帆、肖世俊、刘琳、曾筱菲。长江日报记者联系到作者之一、该公司三维基因事业部总经理周帆，她介绍，武汉的团队在其中所做的研究，“简单点说，就是这个成果的基因测序、基因组组装、三维基因机构实验和分析是我们负责的”。

酿酒酵母染色体十六合一

自然生命体分为含有多条染色体的真核生物和仅含一条染色体的原核生物，研究团队以具有十六条染色体的单细胞真核生物——酿酒酵母为原型，通过十五轮染色体融合，成功创建了只有一条染色体的酿酒酵母菌株，被命名为SY14。这也是国际首例人造单染色体真核细胞。

经鉴定，染色体三维结构发生巨大变化的SY14酵母具有正常的细胞功能。单条染色体真核细胞的“诞生”，突破了人们对于真核生物和原核生物界限的传统认知。

专家表示，该成果表明，天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约，甚至可以人工“创造”自然界不存在的生命。

染色体携带了生命体生长与繁殖的遗传信息，酿酒酵母有1/3的基因与人类基因同源，是研究染色体异常的重要微生物模型。这一通过合成科学策略取得的研究成果，不仅揭示了染色体三维结构与实现细胞生命功能的全新关系，还提供了一种更加简单的生物模型，覃重军表示，该研究对于提升疾病防治水平具有重要意义。

常年熬夜每一个字都经得起考验

“当听说覃老师将酵母16条染色体变成1条染色体后，竟能‘健康’生活，我们惊呆了。”今年32岁的周帆从事基因数据分析多年，常年泡在实验室，但这种情况，令她和团队成员们大开眼界。

她说，在这一重大项目中，武汉菲沙基因信息有限公司负责两项重要工作，除了对酵母的三维基因组进行查考外，还有一项工作是运用PacBio技术提供三代测序服务。简要地说，就是验证16条染色体合成为1条的实验过程是否严格按照实验设计来完成，实验过程是否精准。经过三代测序，结果出来后，严谨的实验数据告诉所有人，染色体果然按预期排列，进一步证实了实验的准确性。

据了解，武汉菲沙基因信息有限公司成立于2012年，是国内唯一一家获得PacBio(美国太平洋生物科技有限公司)官方认证的基因测序服务商。

“为了攻关这个项目，深夜12点下班是常态，但是，大家只要有什么发现或疑问，可以马上与覃重军老师和团队其他成员沟通，大家常年‘在线’熬夜，经常半夜还在开电话会议。”周帆说，这篇论文去年10月投给了《自然》学术期刊后，后期又进行了不计其数的修改和完善，反复用实验和分析来验证，确保文章中的每一个字都经得起考验。

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意义：天然复杂的生命体可以通过人工改造变简约

“100%人造生命”还远未出现，但这项研究成果足以称得上这条“长征路”上的重要突破。专家认为，这表明，天然复杂的生命体可以通过人工改造变简约，最终实现“人造”自然界中不存在的全新生命。

颠覆：染色体数目与功能之间并不存在直接的决定关系

试验表明，自然进化而成的现有真核生物(至少酿酒酵母)染色体数目与功能之间并不存在直接的决定关系，染色体的数目可以进行人为改变，同时对细胞生长不造成显著的影响。

目的：发现自然界中复杂现象背后的规律内核用于治疗疾病

覃重军透露，最终目的是发现自然界中复杂现象背后的规律内核，最终用于治疗人类疾病，“在保证细胞正常存活的前提下，染色体数目简化得越多，越容易更精准地找到生命体的遗传密码到底哪些可变哪些不可变”。(据新华社)