元素百科为您介绍我国科学家人工合成酿酒酵母染色体。生命可以设计和再造吗？我国科学家利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体，标志着人类向“再造生命”又迈进一大步。研究结果10日以封面文章的形式在国际知名学术期刊《科学》上发表，我国也成为继美国之后第二个具备真核基因组设计与构建能力的国家。

合成型酿酒酵母染色体研究的意义

酿酒酵母是生物遗传学研究的一个重要模式生物。以合成型酿酒酵母染色体为研究对象，可以加快在基因组重排、环形染色体进化领域的研究进度，为人类环形染色体疾病、癌症和衰老等提供研究与治疗模型。

2012年开始，天津大学、清华大学和深圳华大基因研究院与美国等国家的科研机构共同推动了酵母基因组合成国际计划（Sc2.0），旨在对酿酒酵母基因组进行人工重新设计和化学再造。我国科学家此次成功合成的4条酿酒酵母染色体，占Sc2.0计划已经合成染色体的三分之二。

人工合成酿酒酵母染色体有望解决人类医学难题

由于酿酒酵母是遗传学研究常用的一种模式生物，人工合成的酿酒酵母染色体，能够为癫痫、癌症、智力发育迟缓和衰老等人类面临的医学难题提供研究与治疗模型。

元英进举例说，利用酵母菌细胞可以研究染色体异常，如果找到并修复细胞的基因组失活点，有望治疗因染色体异常而导致的发育异常。

“如同建房子，人类从天然洞穴起步，建筑材料越来越好，形式越来越美。生命也是一样，通过人工设计、化学再造，未来可以想象有2.0、3.0，版本越来越高。”元英进说。

此外，酿酒酵母本身有着巨大的工业开发潜力。华大基因合成生物学项目负责人沈玥说，应用生物技术，酿酒酵母理论上可以合成人类赖以生存的一切有机物。比如，用酵母菌合成青蒿素已经产业化，成本远低于传统的植物提取。但由于酿酒酵母比较脆弱，对环境的要求严苛，其应用范围一直受限。

杨焕明认为，当科学家完全掌握了设计、合成酿酒酵母染色体的技术后，可以更便捷地改进酿酒酵母适应环境的能力，让发酵罐生产出更多样化、成本更低廉的食物和能源等。

“试想有一种细菌，能把垃圾快速分解，或者把霾全部吸收。”清华大学生命科学学院研究员戴俊彪说，科学家希望利用合成生物技术，解决污染、能源短缺等人类面临的难题。对酿酒酵母染色体加入更多设计，能帮助研究人员理解更多的生物学问题。