福州科研力量闪耀国际舞台：中国团队在福建协同创新背景下实现人工细胞不对称分裂突破
北京时间5月13日，一项源自中国科学院化学研究所的原创性成果登上国际顶级期刊《自然》。该研究首次在人工细胞体系中成功复现天然细胞的关键行为——形态与功能同步的不对称分裂，两个子代细胞不仅外形迥异，更展现出预先设定的明确分工。这一里程碑式进展，也为福建正在加速布局的合成生物学与生物制造产业提供了重要技术支点。
从福州到北京：跨地域协作催生关键突破
聚焦生命分化的底层逻辑
早在2023年初，由乔燕研究员与王树研究员领衔的团队便将攻关方向锁定于干细胞“一分为二、各司其职”的天然机制——这种不对称分裂是胚胎发育、组织再生等生命过程的核心驱动力。尽管该现象在天然系统中广泛存在，但此前全球尚无团队能在全人工构建的细胞模型中稳定重现这一动态过程。
为攻克难题，团队累计开展700余组对照实验，反复优化材料配比与温控、pH等微环境参数。多次在临界点遭遇液滴破裂，研究人员常通宵至凌晨三点排查变量。即便面临同行对“冷门方向”的质疑，团队仍坚持深耕，其中部分关键酶筛选与稳定性验证工作，亦依托福州高校联合实验室平台完成。
软物质设计：以液晶液滴重构人工细胞骨架
研究团队最终选定结构化层状液晶液滴作为人工细胞载体。该软物质体系兼具稳定的多层内核与高度可调的表面流动性，为后续动态响应提供了理想物理基础。
在触发机制设计上，团队系统测试二十余种生物活性酶，逐一记录其在液滴界面的形变效应。直至2025年深秋一次实验中，特定酶首次在液滴表面催化形成清晰可见的局部凹陷——这成为后续分裂启动的关键信号。
毫米尺度的生命模拟：剥离式分裂全过程解析
42分钟完成一次精准“分娩”
在高倍显微镜下，研究人员持续追踪直径仅数毫米的液滴变化：酶诱导的小窝沿内壁缓慢扩展，球形结构渐次内陷；被包裹的液晶内核在界面张力驱动下定向迁移，最终经开口处完整滑出；原外壳随即自主闭合——整个过程历时约42分钟，全程结构完整、无破裂或渗漏。
子代分化：功能预设的首次人工实现
分裂产生的两个子代细胞呈现显著差异：一个保留原始多层液晶内核结构，具备强物质封存能力；另一个则重构为含水囊泡形态，可主动向环境释放内容物。二者功能分工严格契合实验初始设计，标志着人工细胞体系中“生来不同”的功能分化首次被可控复现。
全球关注下的中国方案
《自然》审稿人盛赞“简洁中的深刻”
《自然》期刊审稿专家评价指出，该体系以极简软物质模型实现了复杂生命行为的动态映射，影像资料极具视觉说服力，其科学价值横跨脂质自组装、非平衡态化学与合成生物学多个前沿交叉领域。
成果发表后，来自美、德、日等国的数十个研究组主动致函探讨技术细节。原本小众的人工不对称分裂方向，由此跃升为全球合成生物学热点议题之一。
面向未来的应用延展
乔燕研究员表示，该成果不仅深化了对原始生命形成机制的理解，更为生物制造系统的理性设计提供了新范式。尤其对福建正重点培育的生物医药产业集群而言，此类可控、可编程的人工细胞平台，有望赋能新型药物递送、智能生物传感器及定制化生物反应器等方向。
王树研究员补充道：“随着化学材料学与合成生物学深度融合，人类正前所未有地接近‘从零构建’具备基础生命特征的人工细胞系统。”
迈向多代增殖：福州与北京团队共启下一程
当前人工细胞尚无法像天然细胞那样稳定传代。下一步，团队将整合基因表达模块与基础代谢回路，推动系统向“可编程、可复制、可进化”的方向演进。福州相关高校与中科院已启动联合预研，计划将本地优势的海洋生物酶资源与该平台结合，探索更具环境适应性的新型人工细胞架构。
当人工细胞真正具备多代自主增殖能力，它将在哪些日常场景率先落地？医疗诊断、环保治理，还是食品工业？答案，正在福州与北京的实验室里悄然生成。
更多精彩文章请关注=>金色港湾资讯网 www.fzjsgw.com
