城市快报记者 程婷 日前，中国科学家在真核生物基因组设计与化学合成方面取得重大突破，完成了4条真核生物酿酒酵母染色体的从头设计与化学合成，打破了非生命物质与生命的界限，这标志着人类向“再造生命”又迈进一大步。天津大学、清华大学、深圳华大基因研究院的中国科学家完成的这些合成生物学领域最新研究成果10日以封面文章的形式在国际知名学术期刊《科学》发表，我国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。

合成生物学是继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后，以基因组设计合成为标志的第三次生物技术革命。酿酒酵母基因组合成计划（Sc2.0计划）是合成基因组学研究的标志性国际合作项目。该项目由美国科学院院士杰夫·伯克发起，有美国、中国、英国、法国、澳大利亚、新加坡等多国研究机构参与并分工协作，致力于设计和化学再造完整的酿酒酵母基因组。

生物学界内最大的划分依据并不是植物和动物，也不是多细胞和单细胞生物，而是以原核生物和真核生物来区分。原核生物的基因组相对简单，而动物、植物、真菌等等真核生物的DNA既丰富又复杂，通常会包含数亿甚至数十亿碱基对信息，同时遗传物质DNA通常被分配到不同的染色体中，而这些染色体又深藏在细胞核的特定区域。所以，合成一个真核生物的基因组是一项非常艰巨的任务。不过，如果生物学真正做到引领技术革命，合成真核生物基因组技术必将发挥非常核心的作用。

据研究人员介绍，该研究利用小分子核苷酸精准合成了活体真核染色体，首次实现人工基因组合成序列与设计序列的完全匹配，所得到的酵母基因组具备完整的生命活性。“如果说基因组测序是‘读懂生命密码’，基因组合成就是在‘编写生命密码’，从读到写，是一个巨大飞跃。”中国科学院院士杨焕明说。

2010年，美国科学家首次将人工合成的基因组植入一个原核细菌，开启了化学合成生命的研究大门。天津大学化工学院教授元英进告诉记者，原核生物基因组虽已合成成功，但其染色体相对简单，动物、植物、真菌等真核生物具有多条线性染色体，生命形式更复杂丰富，我国科学家在此次研究中解决了一系列科学难题。

研究中，基因组实际序列与设计序列的精确匹配至关重要。清华大学生命科学学院研究员戴俊彪说，研究人员创建了基因组缺陷靶点快速定位与精确修复方法，确保化学合成的基因组具有高度的生命活性。

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Sc2.0计划，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。