原标题：生命密码从读到写(新知)

　　元英进教授(后)指导学生做实验。记者朱虹摄

　　日前出版的国际顶级学术期刊《科学》，史无前例地以封面的形式同时刊发了中国科学家的4篇研究文章。这4篇文章由天津大学、清华大学和深圳华大基因研究院分别完成，介绍了合成生物学领域最新研究突破：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。这项研究打破了非生命物质与生命的界限，有望开启人类“设计生命、再造生命和重塑生命”的新纪元。

　　重新设计并合成真核单细胞生物

　　这一研究还要回溯到2011年，天津大学化工学院教授元英进与美国科学院院士杰夫·伯克讨论酿酒酵母基因组合成计划(Sc2.0计划)，并成为该计划的国际化推动者及中国最早参与者。

　　合成生物学(Synthetic Biology)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。“如果说基因组测序是读懂生命密码，基因组合成就是编写生命密码，从读到写，是一个巨大飞跃。”元英进说。

　　生物学界内以原核生物和真核生物作为划分物种依据。原核生物的基因组相对简单，但动物、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，通常会包含数亿甚至数十亿碱基对信息，所以合成一个真核生物的基因组是一项非常艰巨的任务。Sc2.0计划旨在重新设计并合成真核单细胞生物——酿酒酵母的全部16条染色体。

　　2014年Sc2.0已创建了一个单一的人工酵母染色体，这次科学家们共完成了5条染色体的化学合成，其中中国科学家完成了4条，把Sc2.0计划向前推进了一大步。元英进带领的天津大学团队完成了5号、10号(synⅤ、synⅩ)染色体的化学合成，并开发了高效的染色体缺陷靶点定位技术和精准修复技术。戴俊彪研究员带领清华大学团队完成了当前已合成染色体中最长的12号染色体(synⅫ)的全合成。深圳华大基因研究院团队联合英国爱丁堡大学团队完成了2号染色体(synⅡ)的合成及深度基因型—表型关联分析。

　　“化学合成酵母可以帮助人类更深刻地理解一些基础生物学的问题，也可以通过基因组重排系统，实现快速进化，成为在医药、能源、环境、农业、工业等领域有重要应用潜力的菌株。”元英进说。

　　Sc2.0计划的国际化模式也给国际性大型旗舰项目提供了很好的参考模板。元英进认为，“中国的研究者在本次国际计划中发挥了举足轻重的作用。中国的基因组设计合成能力也提升到了前所未有的高度，进一步奠定了我国在这一领域的国际地位。”