原標題：生命密碼從讀到寫(新知)

　　元英進教授(後)指導學生做實驗。記者朱虹攝

　　日前出版的國際頂級學術期刊《科學》，史無前例地以封面的形式同時刊發了中國科學家的4篇研究文章。這4篇文章由天津大學、清華大學和深圳華大基因研究院分別完成，介紹了合成生物學領域最新研究突破：完成了4條真核生物釀酒酵母染色體的從頭設計與化學合成。這項研究打破了非生命物質與生命的界限，有望開啟人類『設計生命、再造生命和重塑生命』的新紀元。

　　重新設計並合成真核單細胞生物

　　這一研究還要回溯到2011年，天津大學化工學院教授元英進與美國科學院院士傑夫·伯克討論釀酒酵母基因組合成計劃(Sc2.0計劃)，並成為該計劃的國際化推動者及中國最早參與者。

　　合成生物學(Synthetic Biology)是繼『DNA雙螺旋發現』和『人類基因組測序計劃』之後，以基因組設計合成為標志的第三次生物技術革命。『如果說基因組測序是讀懂生命密碼，基因組合成就是編寫生命密碼，從讀到寫，是一個巨大飛躍。』元英進說。

　　生物學界內以原核生物和真核生物作為劃分物種依據。原核生物的基因組相對簡單，但動物、植物、真菌等真核生物具有多條線性染色體，生命形式更復雜豐富，通常會包含數億甚至數十億鹼基對信息，所以合成一個真核生物的基因組是一項非常艱巨的任務。Sc2.0計劃旨在重新設計並合成真核單細胞生物——釀酒酵母的全部16條染色體。

　　2014年Sc2.0已創建了一個單一的人工酵母染色體，這次科學家們共完成了5條染色體的化學合成，其中中國科學家完成了4條，把Sc2.0計劃向前推進了一大步。元英進帶領的天津大學團隊完成了5號、10號(synⅤ、synⅩ)染色體的化學合成，並開發了高效的染色體缺陷靶點定位技術和精准修復技術。戴俊彪研究員帶領清華大學團隊完成了當前已合成染色體中最長的12號染色體(syn?)的全合成。深圳華大基因研究院團隊聯合英國愛丁堡大學團隊完成了2號染色體(synⅡ)的合成及深度基因型—表型關聯分析。

　　『化學合成酵母可以幫助人類更深刻地理解一些基礎生物學的問題，也可以通過基因組重排系統，實現快速進化，成為在醫藥、能源、環境、農業、工業等領域有重要應用潛力的菌株。』元英進說。

　　Sc2.0計劃的國際化模式也給國際性大型旗艦項目提供了很好的參考模板。元英進認為，『中國的研究者在本次國際計劃中發揮了舉足輕重的作用。中國的基因組設計合成能力也提昇到了前所未有的高度，進一步奠定了我國在這一領域的國際地位。』