重大突破！科学家“从零打造”可生长繁殖人造细胞

科学家宣布，首度“从零开始”打造出能够进食、生长与繁殖的人造细胞。这项合成生物学的重大突破，可望开启“客制化”生物体的新纪元，让这些细胞如同活体机器般发挥指定功能。

可望“客制化”生物体

美国有线电视新闻网(CNN)1日报导，美国明尼苏达大学(University of Minnesota)合成生物学家阿达玛拉(Kate Adamala)领导的团队，利用非生命的化学成分，逐步拼凑出这个细胞。虽然这项成果目前仍属脆弱且受限的原型，但有助于科学家深入了解生命起源，未来甚至可透过程式化，解决全球面临的重大生物学难题。

报导指出，该细胞未特定属于植物或动物，但最接近简单的细菌。阿达玛拉表示：“我知道这个细胞的完整成分清单，确切知道是哪些化学物质、分子及其浓度，这意味著我们可以对其进行改造。”

数十年来，科学家持续对天然细胞进行生物工程改造，例如将人类胰岛素基因植入大肠杆菌，以制造胰岛素。科学家认为，完全合成的细胞是下一个尖端领域，有望推动新型癌症疗法的发展，或开创碳捕捉及化学品制造的新方法。

阿达玛拉将其成果命名为“史普尼克细胞”(SpudCell)，向1950年代开启太空时代的俄罗斯卫星“史普尼克号”(Sputnik)致敬，期盼借此开启真正的“生物经济”(bioeconomy)时代。

史普尼克细胞由150至200个分子组成，可进食、生长并繁殖约5个世代。阿达玛拉形容它是个“极度孱弱的生物，目前除了吃和偶尔分裂出子细胞外，基本上什么也不做”。在摄氏30度下，每一代约需12小时才能繁殖，且必须依赖喂食。

史普尼克细胞的基因组仅有9万个碱基对，远小于大肠杆菌的460万个。此外，它的运作机制与天然细胞不同，它缺乏细胞骨架，而是透过制造蛋白质挤压细胞膜来强迫分裂；它也无法自行制造合成蛋白质关键的核糖体，必须仰赖外部喂食大肠杆菌的核糖体。

阿达玛拉团队1日公开这项研究的详细运作细节，论文预计本周投稿，尚待同行评审。为推动该领域发展，阿达玛拉还参与创立公益机构“Biotic”，期望将史普尼克细胞技术打造为如同Linux般的开源作业系统，做为全球共享标准。

并未参与这项研究的伦敦帝国学院(Imperial College London)生化科技副教授艾拉尼(Yuval Elani)认为，这并非“在实验室创造生命”，而是迈向该目标的“真正里程碑”。同校的合成基因组工程教授艾里斯(Tom Ellis)更表示，这是“合成细胞领域近期最大的突破”。

斯坦福大学(Stanford University)生物工程副教授安迪(Drew Endy)则认为，这还谈不上是创造生命，目前型态的史普尼克细胞不具备生物安全风险，更不可能被用来制造生物武器，“除非你喂食包含核糖体在内的所有东西，否则它完全没有自我繁殖的能力”。