元素百科为您介绍科学家谈基因设计里程碑，人工合成酵母染色体是开始。“在人类认识自然的历史上，这是一个重大的突破，从我们原来只是认识自然到现在重新设计自然，当然是根据自然的规律重新设计的，也就是说从基因组的阅读、解读到今天的重新设计。”3月11日，在深圳召开的“人工再造生命体”酵母基因组人工合成项目成果新闻发布会上，中科院院士、华大基因理事长杨焕明如是说道。说到激动处，他重音咬字，用手比划。

人工合成酵母染色体介绍

“人工再造生命体”酵母基因组人工合成项目成果新闻发布会。这场学术成果发布会在深圳市民中心的新闻发布厅举行，深圳市政府常务副市长张虎出席了发布会并发言，表示“大力支持华大基因等创新机构的发展”。

3月10日，美国《科学》杂志发表关于人工合成酵母染色体的7篇专刊文章。这阶段性成果来自美国科学院院士杰夫·博克（Jef Boeke）主导的国际科研项目——人工合成酵母基因Sc2.0，由美国、中国、英国、法国的团队完成。

《科学》杂志在封面推介中国科学家的4篇论文，介绍了天津大学、清华大学、深圳华大基因研究院在合成生物学方面的重大突破：完成4条真核生物酿酒酵母染色体的人工合成。人工合成基因，简而言之，人类如同被赋予“上帝”的特权，可以“书写”决定生命特性的基因，未来可与计算机编程相比拟。

杨焕明（和英国爱丁堡大学蔡毅之合作）、天津大学化工学院教授元英进、清华大学生命科学学院研究员戴俊彪分别以通讯作者身份出现在其中4篇文章。中国的这三个研究团队在实验室里，成功人工合成单细胞真核生物酵母的4条染色体，和野生酵母高度相似。

酵母共16条染色体，2014年合成第一条，此次另有美国团队合成一条染色体，共计已完成6条合成。截至目前，中国科学家占酵母合成染色体完成量的66.7%。

此前，2010年，曾领衔人类基因组计划的美国科学家克莱格·文特尔（Craig Venter）在细菌中进行合成基因组成功。从原核的细菌到真核的酵母是一个跳跃，它们所含的碱基对数量差距很大，染色体合成的难度也悬殊。2014年，杰夫·博克完成单细胞真核酵母的第一条人工合成染色体。本来，杰夫以为，在两年内，他们可以把酵母的16条染色体全部合成，并且人工增加第17条染色体。但现实有些出入，直到这次才有了较大进展。

值得一提的是，杰夫·博克团队的第一条酵母染色体只有300kb（千碱基对）大小，耗时3年完成。此次中国团队的4条则都接近Mb级别（1Mb=1000kb），戴俊彪团队攻克的是酵母中最长的一条，976kb。

人工合成酵母染色体是里程碑式的成就

《科学》杂志中国区负责人相艳对此评价：“该成果我们认为是里程碑式的成就，我们相信该成果会对国际学术界特别是生命科学领域给予广泛而深远的影响，也期待基因组合成技术能够在其他生命体以及在其他应用领域取得重大突破。”

之所以从酵母做起，戴俊彪说，是因为“人类的疾病最早的研究都是通过酵母作为模式，把它的机理解释出来的”。作为真核生物，酵母的染色体有着1000多万个（约为人基因组的5%）的碱基对，掌握对它的“书写”是一个重要节点。更何况，可以用来酿酒、烘焙以及种种工业用途的酵母有着巨大的产业应用价值。

按照现今的水平，合成染色体中的一对基氨只需要10美分，有着1000多万对碱基的酵母完全合成需要100多万美元。而实际成本要比这个多得多。

不计前期准备，项目从开始到结束共3年时间。据深圳国家基因库合成与编辑平台负责人沈玥透露，华大基因得到科技部下拨的2000万人民币左右经费，深圳发改委、科创委也给予一定经费支持，华大基因自己承担一部分。杨焕明对记者说，在这上面 “永远不盈利。我们一直坚持，全世界基因组的序列不管哪个生物都是免费”。

人最终也会被人类自己来合成吗？目前来看，这还是一个遥远而值得谨慎对待的终极发问。但至少人类不止满足于酵母。华大基因透露，对在2018年合作完成剩下的酵母染色体有信心。同时，“深圳国家基因库基因组合成2020计划”中，第一个人造动物线虫、第一人造多细胞植物拟兰芥、第一条人的染色体——21号染色体的重塑和10000种人工噬菌体的合成都被写入。