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引言：7月1日，一條震撼科學界的消息炸了。明尼蘇達大學的團隊宣佈，他們從零造出了一個能喫東西、能長大、能分裂的細胞。不是什麼轉基因大腸桿菌——是完完全全從瓶瓶罐罐裏的化學物質拼起來的。
名字叫SpudCell，土豆細胞。
圖 | “土豆細胞”。圖片來源：Adamala Lab
不是什麼科幻片裏的外星生命。它又慢又笨，分一次裂要12個小時，分裂5代之後只有三成的細胞還帶着完整的基因組。但它確實是第一個走完了完整生命週期的合成細胞——進食、生長、複製DNA、分裂，全齊了。
“這是我做過的最瘋狂的事，”團隊負責人Kate Adamala說。
圖 | SpudCell合成細胞的熒光顯微鏡影像，紅色爲脂質膜，內部含有基因組和蛋白質合成系統 © Orion Venero/Adamala Lab
一、SpudCell是什麼
一個SpudCell長什麼樣？就是一粒微小的水滴，外面包着一層脂肪膜。裏面塞了36種純化酶、9段DNA（加起來9萬個鹼基對），以及一套能把DNA指令翻譯成蛋白質的分子機器。
作爲對比，大腸桿菌有460萬個鹼基對，人類基因組大約30億個。9萬個鹼基對——之前生物學家認爲一個活細胞至少需要11.3萬個。
SpudCell把這個下限往下壓了一截。
Adamala管它叫SpudCell，土豆細胞。本來同事要用她的名字命名，但被Adamala拒絕了。SpudCell這名字有雙層意思：土豆（spud），也致敬了人類第一顆衛星斯普特尼克（Sputnik）。
意思是，這可能是合成生物學進入太空時代的開端。
圖 | SpudCell合成細胞概念圖：脂質體包裹DNA質粒和蛋白質合成系統，通過融合餵養小泡獲取營養 © AI生成
二、它是怎麼喫飯長大的
SpudCell沒有嘴。它喫東西的方式很原始——靠融合。
Adamala團隊在SpudCell的表面放了一些分子標籤，這些標籤就像搭扣。
培養液裏有更小的脂質體，裏面裝着酶、核糖體和其他細胞需要的分子。當這些小泡撞上SpudCell，標籤就會抓住它們，膜和膜融在一起，裏面的東西就倒進去了。
靠着這種餵養方式，SpudCell一點一點長大。體積增加到一定程度，就到了該分裂的時候。
問題是，怎麼分？
天然細胞分裂靠的是細胞骨架——一套內部的腳手架，能把細胞從中間勒開。
SpudCell沒有這個結構。Adamala說，它分裂的方式有點粗暴。
他們在基因組裏編入了另一種表面標籤，叫FLAG。
當一種叫做鏈黴親和素的大分子加入培養液，它會和FLAG標籤結合。結合產生的排斥力在膜表面累積，最終把細胞從中間扯成兩半。
就是這麼粗暴。
圖 | SpudCell的分裂機制：FLAG標籤與鏈黴親和素結合產生表面排斥力，將脂質體扯成兩半 © AI生成
三、效率很低，但確實在動
說SpudCell是個生命的雛形，其實有點抬舉它。
它分一次裂需要12個小時，而同樣的事大腸桿菌30分鐘就幹完了。
而且分裂非常不靠譜：每次分裂後，DNA不會整齊地分到兩個子細胞裏。5輪分裂之後，只有30%的SpudCell還帶着完整的基因組。
它也無法制造自己的核糖體。
核糖體是蛋白質的工廠，沒有外部持續供應，它很快就會停工。
所以每一次分裂，研究人員還得手動把它擠過一張佈滿微孔的薄膜——相當於機械輔助生產。它就像一個被寵壞的泡泡，離了實驗室的奶瓶就活不下去。
但這恰恰是它最有價值的地方。
Adamala說：“它效率很低，但你清清楚楚知道它是怎麼造出來的。”相比之下，改造天然細胞就像“工程師拿到一架完整的波音夢想客機，卻沒有圖紙”。
SpudCell的圖紙是公開的。
四、它甚至能進化（雖然有點作弊）
Adamala團隊還做了一個瘋狂的實驗。
他們在一些SpudCell裏植入了一個突變：讓細胞表面產生更多的餵養標籤。
這些突變細胞能更緊地抓住營養小泡，喫得更快、長得更大。然後他們把突變體和原始細胞按50:50混合，讓它們競爭食物。
5輪生長和分裂之後，突變體佔據了優勢——約60%的基因組攜帶了突變。在食物稀缺的條件下，這個優勢更加明顯。
嚴格來說這不是自然界的達爾文進化——因爲突變是人造的，分裂也是人工輔助的。但這確實是第一次，一個完全合成的化學系統表現出了選擇與競爭的能力。
斯坦福大學的合成生物學家Drew Endy評價：“它證明了，把四五個不同團隊的成果拼在一起，剛剛好能讓這個東西生長和分裂。”
圖 | SpudCell突變體競爭實驗：產生更多餵養標籤的細胞在5代後佔據優勢 © AI生成
五、不是生命，但比以往任何時候都更接近
這篇論文還沒經過同行評審。
Adamala把它先投給了《Cell》，評審以“不是真正的生物學”爲由，拒了。
她乾脆把190頁的稿件直接發給了媒體和預印本平臺。
批評的聲音也有。海德堡大學的合成生物學家Kerstin Göpfrich說這種做法“不常規”。
同行評審是學術圈的規矩，跳過它總會惹爭議。
但與此同時，Adamala和Endy等人創辦了一個叫Biotic的非營利研究機構，拿到了大約1000萬美元的種子資金，計劃在9月發放第一批研究資助。目標是讓SpudCell變成一個像Linux那樣的開源平臺——全世界的實驗室都能在上面做改進。
Adamala列了一張願望清單：“希望有人給SpudCell裝上細胞骨架，讓分裂更靠譜；希望有人加上更強大的代謝通路……然後我就給自己放一年長假。”
六、省流時間
人類第一次用非生命的化學物質，從零組裝出了一個能執行完整細胞週期的合成細胞。
雖然它又慢又笨，分裂5代後只剩30%基因組完整。但它是人類第一次把生命的核心環節從零復現了一遍。
它離真正的生命還很遠，但這條路終於走通了。
下一步，SpudCell可能變成開源平臺，全世界的實驗室一起來改進它，並作爲新型的實驗載體取代以往的活體動物實驗。
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本期參考文獻：
本期參考文獻：
1. Lab-created 'SpudCell' marks 'stunning' step toward building life from scratch, Kai Kupferschmidt, Science, July 1, 2026.
2. World’s first synthetic cell with a complete life cycle could revolutionize biological engineering, University of Minnesota News, July 1, 2026.
3. For the first time, scientists say they've built a synthetic cell from scratch, Jess Cockerill, ScienceAlert, July 2, 2026.
4. Scientists say they have made a cell from scratch for first time, CNN, July 1, 2026.
5. 完全由非生命化學成分組成擁有完整生命週期的合成細胞創建, 科技日報, 2026年7月6日.
6. SpudCell preprint: https://www.biotic.org/research/spudcell/
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