摘要：你敢信吗？从0开始直接设计并创造一个地球上从未有过的全新生命出来，这项研究来自英国剑桥医学研究委员会（MRC），发表在7月31日顶刊《科学》杂志上。

你敢信吗？从0开始直接设计并创造一个地球上从未有过的全新生命出来，这项研究来自英国剑桥医学研究委员会（MRC），发表在7月31日顶刊《科学》杂志上。

你没看错，这群英国科学家推翻了造物主沿用了38亿年的设计图，像编写电脑代码一样，成功制造出一种名为Syn57的全新大肠杆菌。它的DNA被人类进行了101,000处颠覆性修改，堪称“生命史上的魔改第一版”！

这项工程的浩大程度，相当于把一部百万字的《红楼梦》从头到尾重写一遍，不仅要保留原意，还要删掉7个最常用的汉字，再用其他字替代，并且保证整本书依然能读通顺。

这项看似疯狂的举动，不仅没有让这个小生命当场死亡，螺旋升天，反而赋予了它一种近乎“神”的能力，一个可能彻底改变我们未来的超能力。

◆ 01 如何修改生命系统的出厂设置？

你可能会问，科学家为什么要这么折腾？吃饱了撑的吗？

恰恰相反，他们是在下一盘大棋。要理解这盘棋，你得先知道生命是如何“阅读”DNA这本天书的。

我们都知道，DNA由A、T、C、G四种碱基“字母”组成。细胞在制造蛋白质时，会以三个字母为一组来阅读，这个三字母组合就是“密码子”。比如TCG就是一个密码子，它对应一种叫做“丝氨酸”的蛋白质原料。

但这里有个玄机：地球生命虽然有4x4x4=64种密码子，但常用的蛋白质原料（氨基酸）却只有20种。

这意味着什么？

意味着“密码”有大量的冗余！

自然界的遗传密码其实有点啰嗦。就像土豆、马铃薯、洋芋都指向同一种蔬菜，有好几个不同的密码词也指向同一种氨基酸原料。

科学家们做的，就是一场生命语言的“精简运动”。他们在大肠杆菌的基因组里，把所有代表“马铃薯”和“洋芋”的地方，都强制改成了“土豆”。

这样一来，“马铃薯”和“洋芋”这两个词就从这本生命的字典里被删除了，变成了“空闲代码”。而这一次，他们一口气腾出了整整7个这样的空闲代码！

◆ 02 揭秘“造神”之路：三步合成全新生命

你肯定好奇，这么逆天的人造生命，科学家到底是怎么造出来的？整个过程堪称一场分子级别的超级工程，大致可以分为三步：

第一步：设计蓝图 (Design)

首先，科学家们在电脑上对大肠杆菌400万个碱基字母组成的完整基因组进行了一次“超级编辑”。

这项工作的核心是查找与替换。他们编写程序，找到了基因组里所有出现的7个目标密码子（比如代表“马铃薯”和“洋芋”的密码），然后用它们同义的密码子（比如“土豆”）进行了一对一的替换。

经过这次操作，一张包含了101,000处修改的、地球上从未有过的全新基因蓝图，就在数字世界里诞生了。

第二步：打印零件 (Synthesis)

有了蓝图，下一步就是将它变为现实。科学家们利用DNA合成仪，像打印机一样，把A、T、C、G四种化学原料，按照蓝图的设计，一个个连接起来，“打印”出一段段的DNA片段。

但因为整个基因组太长了，一次性打印400万个字母是不可能的。所以他们采取了“分而治之”的策略，将整个基因组分成了许多个小片段分别打印。这就好像是把建造一艘航母的图纸，拆分成了无数个小零件的设计图，然后分别制造这些零件。

这是整个过程中最艰难、最耗时、也最关键的一步。因为10万多次修改里，难免有一些改动会意外地对生命造成伤害，就像软件代码里的“Bug”。

他们的做法极具巧思：

小片段测试：他们先把一小段“人造”的DNA片段，植入到正常的大肠杆菌中，替换掉它体内对应的部分。

寻找Bug：然后观察这个被部分改造的细菌还能不能活。如果它死了或者状态很差，就说明这个片段里存在致命的“Bug”。科学家就需要找出是哪一个修改出了问题，并修复它。

从小到大，逐步合并：当一个片段被证明是“安全无害”的之后，他们就会把它和另一个同样被证明安全的片段连接起来，形成一个更大的、安全的片段。

循环往复：他们不断重复这个测试-修复-合并的循环，像滚雪球一样，把安全的DNA片段越滚越大，直到最后拼凑成一个完整的、包含10万多处修改、但又能让生命正常运作的全新基因组！

这个过程就像是在玩一场世界上最复杂、最昂贵的“分子乐高”，不仅要拼对，还要保证每个零件都不会让模型散架。任何一个微小的错误，都可能导致生命的蓝屏死机！

◆ 03 解放的代码，如何赋予“人造生命”超能力？

你肯定会问，这些被解放的“空闲代码”有什么用？用处大到你可能完全无法想象！

超能力一：金钟罩护体，从此病毒是路人

病毒，是所有生物公司的噩梦。它就像个狡猾的黑客，入侵细胞后，会用细胞自己的“语言”下达指令，让细胞工厂疯狂复制自己，最终导致细胞破裂，全军覆没。

但现在，科学家把细胞的“语言”给改了！

这就像黑客的病毒程序是用中文写的，结果发现中招的电脑系统，被我们魔改成只认火星文了。黑客当场懵圈，它的指令变成了一堆乱码，一个病毒都复制不出来！

当病毒入侵 Syn57 这种“人造生命”时，它的遗传指令里恰好包含了那些已经被废除的“密码子”。Syn57 的细胞工厂根本不认识这些指令，直接把它当成乱码忽略掉。

结果就是：病毒无法复制，感染链被当场切断。

这意味着，未来用于生产胰岛素、疫苗、人造肉、化妆品原料的生物工厂，将再也不用担心被病毒污染，生产稳定性和安全性将提升百倍！这是一个价值千亿的市场！

超能力二：无中生有，创造自然界不存在的“超级蛋白”

如果说免疫病毒是“防守”，那创造新蛋白就是“开天辟地”般的“进攻”。

我们腾出来的7个“空闲代码”可以被赋予全新的意义！科学家可以指定它们去代表自然界不存在的“非天然氨基酸”。

这有什么用？这就像我们玩乐高，本来只有20种颜色的积木，现在我们一口气多了7种全新的颜色和形状。用这些新积木，我们可以搭建出前所未有的东西。

这等于是在生命这本大字典里，人类第一次获得了添加“新词”的权力。这些新词可以构建出自然界不存在的超级蛋白质，可能带来的是超级药物、超级材料，甚至是解决环境污染的超级酶。

一个能精准杀死癌细胞的“生物导弹”？一种比蛛丝还坚韧的“人造肌肉”？一个能高效分解塑料的“环保卫士”？这一切，都因为我们掌握了改写生命密码的权力而成为可能。

◆ 04 黎明前的挑战与沉思

当然，通往星辰大海的征途从不是一帆风顺的。目前，这个“天选之子”Syn57 还有一个小缺点：它比普通的同伴长得慢一些。在投入工业化应用前，科学家们还需要为它“优化升级”。

但无论如何，潘多拉的魔盒已经打开。这项研究的意义，早已超越了技术本身。

我们可能正站在一个新时代的黎明，人类正从生命的“阅读者”，历史性地转变为生命的“编写者”。这支笔，既可以写下奇迹，也承载着千钧之重。

这可能是人类智慧的又一座丰碑，也可能是对所有生命的一次深刻拷问。当我们开始扮演“造物主”的角色时，我们准备好了吗？

参考文献:

Robertson, W. E., Rehm, F. B. H., Spinck, M., Schumann, R. L., et al., & Chin, J. W. (2025). Escherichia coli with a 57-codon genetic code. Science. DOI: 10.1126/science.ady4368

来源：徐德文科学频道