2026年7月1日，繁殖美国明尼苏达大学宣布了一项震惊科学界的人类人造里程碑式成果：合成生物学家凯特·阿达马拉（Kate Adamala）与亚伦·恩格尔哈特（Aaron Engelhart）领导的团队，成功从零构建了世界上第一个拥有完整生命周期的第次人造细胞。这一成果被多家权威科技媒体誉为合成生物学领域近年来的拼出重大突破。

尽管该人造细胞展现出进食、进活生长、细胞基因组复制、食和分裂乃至在繁殖过程中通过竞争淘汰弱势对手等类生命特征，内卷但核心研究人员明确指出，科学目前它仍不被定义为“活着”的家还生命体。

“SpudCell”：极简主义的不算生命模拟

该人造细胞被命名为“SpudCell”。这一名称兼具幽默感与历史致敬意味：“Spud”意为土豆，繁殖暗示其基础属性；同时致敬1957年开启太空时代的人类人造苏联卫星“斯普特尼克”（Sputnik），象征其作为人造生命探索起点的第次意义。

核心特征与定义

• 完全化学定义：与自然界复杂且未知的拼出细胞不同，SpudCell的所有成分、分子种类及浓度均处于研究者的完全掌控之中。这种“完全定义”的特性使其成为可工程化改造的理想模型。
• 极简基因组：SpudCell仅由约150至200个分子组成，基因组大小仅为9万个碱基对。作为对比，天然大肠杆菌基因组含460万个碱基对，人类则拥有约30亿个。
• 模块化设计：其基因并未集中在单一染色体上，而是分散在七个独立的DNA质粒中。这种设计允许研究人员像编程模块一样，独立调控细胞的不同功能。

科学背景：此前学界推测维持生命的最小基因组需至少11.3万个碱基对，而SpudCell突破了这一理论下限。

技术瓶颈与分裂机制：靠“物理挤压”实现增殖

SpudCell在生理特性上表现出极高的脆弱性，与天然生物存在显著差异：

1. 依赖外部供给：它无法自主合成核糖体（蛋白质合成的关键机器），必须依赖研究者从外部投喂大肠杆菌来源的核糖体才能维持运转。
2. 生长缓慢：需在30摄氏度环境下培养，单次分裂耗时约12小时。相比之下，天然大肠杆菌每30分钟即可分裂一次。
3. 独特的分裂机制：天然细胞依靠复杂的“细胞骨架”进行分裂，这是合成生物学长期面临的难题。SpudCell另辟蹊径，通过不断制造蛋白质，使其在细胞膜表面积累并产生机械压力，最终撑裂细胞膜，实现物理性分裂。

▲SpudCell合成概念插画

“内卷”实验：化学系统中的自然选择模拟

为了验证SpudCell是否具备演化潜力，研究团队进行了关键的竞争实验：

• 实验操作：团队引入基因改动，提高某种融合蛋白的产量，从而加速细胞生长。
• 竞争结果：在短短五代繁殖后，生长速度更快的“改造版”SpudCell彻底淘汰了未改造的原始版本。
• 环境压力测试：当研究者人为降低营养供给时，这种生长优势被进一步放大。

这一现象证明，自然选择与竞争机制可以在纯化学系统中真实上演。然而，由于该优势源于人为基因插入而非自发突变，研究团队认为这尚不构成严格意义上的“进化”。

▲SpudCell细胞分裂过程示意图

伦理与安全界定：是生命还是复杂机器？

SpudCell的出现引发了关于“生命定义”的深刻讨论。多位国际专家对此发表了看法：

• 斯坦福大学德鲁·恩迪（Drew Endy）副教授：

  “我们尚未完全理解生命，也缺乏随心所欲操控物质创造生命的能力。凯特构建了一个细胞，但我认为她并未创造生命。”

  安全评估：由于SpudCell完全依赖外部核糖体才能分裂，脱离特定实验室环境后不具备自我复制能力，因此不构成生物安全风险，也无法被用于制造生物武器。

• 帝国理工学院尤瓦尔·埃拉尼（Yuval Erel）副教授：
  认为这虽非“实验室创造生命”，但是通往该目标道路上的一座真正里程碑。

• 中国科学院深圳先进技术研究院刘陈立研究员：
  指出该领域进展迅速，但在论文通过同行评审前，不宜过早下定论。目前该论文尚未正式发表，预计将于近期投稿。

▲合成生物学家凯特·阿达马拉

开源愿景：打造合成生物的“Linux”

凯特·阿达马拉选择提前公开这一未经验证的研究成果，旨在推动全球科研协作。同日，她与同行共同成立了公益机构Biotic。

• 核心目标：为合成细胞工程搭建共享的技术底座，并向全球研究者开放。
• 战略意义：希望SpudCell能像开源操作系统Linux一样，成为一个通用的基础平台，让全球科学家在此基础上进行二次开发与功能叠加。

阿达马拉坦言，目前的SpudCell效率低下且无法产生实际价值，但其真正意义在于凝聚国际社会，加速合成生物学从理论走向实用化。

来源：红星新闻记者 邓纾怡
编辑：罗天
审核：何先菊

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