人类手搓出第一个活细胞？还是个土豆？

前两天差评君在网上冲浪的时候，看到了一条堪比当年克隆羊多莉的大新闻。

明尼苏达大学的 Kate Adamala 团队宣布，他们成功构建了全球首个能完成“完整生命周期”的合成细胞。

这个被称为“SpudCell（土豆细胞）”的玩意儿，居然能在培养皿里自己吃饭、长大、复制基因，还能分裂生娃，甚至还会跟同类搞职场内卷。

这玩意儿听起来有点玄幻了嗷，消息一出，各路媒体纷纷高潮，学术界甚至有人将这比作生物学领域的“莱特兄弟首飞时刻”，仿佛人类马上就要在实验室里批量扮演上帝造物了。

所以咱们也去看了下，这个纯人工手搓的合成细胞到底咋回事。

这个土豆细胞（以下简称土豆小子）顾名思义，在显微镜底下看起来坑坑洼洼的，长得就像个洋芋。

同时，这名字也致敬了第一颗人造卫星“Sputnik”，研究团队希望能由此开启生物学工程的新纪元；还有一点就是首席研究员Kate调侃自己的波兰血统（因为土豆对波兰人来说相当于大米饭，所以在欧洲，土豆相当于是波兰人的外号）。

土豆小子本质上呢，还真算不上是真正的活体生命。

它总共只有9万个的碱基对，要知道人类足足有30亿个，就连大肠杆菌都有460万个。

而这9万个碱基对编码了36个基因，它们没合成成一个完整的DNA，而是像零件一样分散在7个DNA分子里，所以每次复制繁殖的时候，难免会掉装备。

所以土豆小子的生命力也非常虚，在实验里，经历 5 代分裂后，仅有约 30% 的存活细胞还仍侥幸携带有完整的基因组。

不仅如此，由于土豆小子体内的基因实在太少了，连生物最基本的核糖体（细胞内的蛋白质合成工厂）都造不出来，所以它压根就不能搞定吃喝拉撒。

为了它能活着，科学家们还给它配了个外卖小哥，一种直径约 0.4 微米的饲喂脂质体，里面装了营养物质、核糖体和ATP，当土豆小子外壳和秒送小哥接触到，就意味着送餐已完成。

补水啦

土豆小子吃饱后，内部的 Phi29 聚合酶开始疯狂工作，通过滚环扩增，就会把那 7 个质粒的基因组全给复制一遍。

这么废废的土豆小子在繁殖的时候，也有点力不从心。

科学家们为了保证繁殖的成功率，采用了简单粗暴的机械挤压法，通过滤膜狠狠地挤压土豆小子，帮它强行完成复制分裂。

更有意思的是，研究团队还给土豆小子安排了一场饥饿游戏。

他们做了两批细胞：一批普通版，一批装了大胃袋的MAX版本，优势就是能更好地取外卖。

结果发现，更强配置确实换来了更好的生态位，通过五代繁衍，MAX版本能从原本的 50% 比例涨到 61%；如果一开始只占 10%，五代后也能涨到 38%。

而且，如果提供的食物越少，这个优势越明显，在最缺饭的实验里，也就是外卖小哥的浓度只有正常水平的十分之一，MAX版本几乎垄断了稀缺资源，五代之后，数量占比飙到 70%。

虽然土豆小子看起来很糙，但它的思路才是学术界惊叹的根本原因。

在土豆小子之前，科学家们搞合成细胞，走的基本是“自上而下”的路线。

简单来说，就是玩叠叠乐，通过把现有的细胞、细菌里面的基因，一点点抠掉，以此研究哪些基因才是生命必备的，然后针对性研究就完事了。

当年合成生物学大佬克雷格·文特尔，拿了一个活生生的丝状支原体细菌，一直抠到 2016 年，搞出了当时已知具有最小基因组的细胞，只有 473 个基因。

听起来是不是很靠谱，但老天爷开了个致命的玩笑，温特尔大哥都整到只有473个基因了，结果里面有149个还是搞不清楚是干嘛的。。。

这就像你拿到了一个经过无数次迭代、勉强能跑的祖传屎山代码，虽然你把它精简了，但里面依然有一堆你不知道干啥的黑箱逻辑，一碰就可能崩溃。

而土豆小子直接反向操作，走的是极为头铁的“自下而上”路线，也就是不拿现成的活物魔改了，咱们直接用纯化学物质堆积木。

研究团队直接用非生命的纯化酶、合成脂质，加上一套被称为 PURE 的游离翻译系统，从零开始搭建。

这意味着这个系统是 100% 透明的，科学家对里面的每一个成分、每一个浓度都门儿清。从依赖自然盲盒的发现科学，到完全可控的工程设计，这才是它最恐怖的地方。

不过也正是这种违反祖宗家法的操作，让土豆小子有点不受待见。

之前研究团队满怀信心地把论文投给了顶刊《Cell》，结果被拒稿了，一个审稿人直接说，土豆小子根本就不是真正的生物学（确实，更像土木老哥的工程学是吧）。

如今，这篇论文已经上传到了 bioRxiv 上的预印本，还需要通过正式的同行评审才算正式发表。

但首席研究员 Kate Adamala 在把手稿上传之前，竟然先把论文提前群发给了各大科技媒体的记者。

这种“先找媒体造势，再走同行评审”的骚操作，也给不少专业人士留下了不好的印象。

既然不是真正的活体生命，也不够完美，那土豆小子到底有什么用？

这主要还是因为现阶段的地球生物，基本人人拥有自己的祖传屎山代码，每次遇到问题，科学家们想从根上、直接动用基因编辑技术去调整些什么，总会引发一些预期外的问题，或者引来公众的非议。

而土豆小子的出现，其实就是人类开始从基本化学物质，自己一点点焊出来的第一个纯血系统。

它的功能确实简陋到令人发指，但它的每一行底层架构、每一成分的浓度对我们来说都是已知的，那如果以此为起点，反向编译细胞、生命，那人类真就可能成为了掌控万物的造物主了。

而更现实的是，土豆小子的研究团队已经开始动手了，他们和斯坦福的学者联手，创立了一个名为 Biotic 的公益性机构，并拿到了约一千万美元级别的种子资金。

他们的终极目的，是效仿当年的 Linux 操作系统，把这套生物底层平台彻底开源化。

难道说21世纪真的是生物的世纪？

说这个确实早了点，咱们还是先祝这颗土豆早日挺过同行评审的毒打，顺顺利利发个顶刊吧。

撰文：八戒

编辑：江江 & 面线

美编：素描

图片、资料来源：

Science：Lab-created ‘SpudCell’ marks ‘stunning’ step toward building life from scratch

The NewYork Times：Scientists Made a Cell With Most of the Hallmarks of Life. Here’s What to Know.

A Chemically Defined Synthetic Cell Capable Of Growth And Replication