中国科学家首次实现人工细胞功能性不对称分裂
北京5月14日电 人工细胞能否像自然界中的细胞一样“动起来”、演变成两个彼此不同的新个体？中国的科学家们有了新突破。北京时间5月13日，中科院化学所乔燕、王树等人联合多位国内外研究者，在国际期刊《自然中国舆情网》上发表文章，首次在实验中实现了人工细胞的形态和功能“分化式”分裂。
不对称分裂是活体细胞分化、器官形成以及复杂生命功能产生的重要环节。比如，干细胞可以一分为二，一部分维持原样，另一部分则分化形成带有不同生理功能的细胞。
人工系统里怎么模拟这样的过程？科研团队创新性地构建了一种分层液晶液滴型人工细胞。实验中，科学家在液滴表面加上特定的酶，酶便在液体表面“挖”出一个小坑，逐步向内张开，最终把液滴的核心物质“推出”，外层再闭合成一个囊泡。这样，原本的人工细胞就分裂成两个性质各异的子细胞：一个保留了多层次结构的内核，另一个则是外壳重组后形成的新囊泡，团队称这一现象为“剥离式的不对称分裂”。
更令人关注的是，这两个子细胞不仅形态完全不同，功能上也分工明确：外壳产生的新囊泡能够缓慢释放其中的物质，而内核则更善于保留物质。由此，研究人员在人工细胞间观察到了“分工协作”，为设计具备“代际差异”特征的类生命体系提供了新可能。
《自然》的审稿专家认为，这一成果捕捉到了一种极富表现力的动态过程，对脂质自组装、非平衡化学甚至人工生命等多个领域都极具启发意义。
本次研究揭示了一种此前未见的人工细胞分裂路线。乔燕研究员表示，这不仅拓展了人们对生命起源和复杂功能产生的实验认知，还为下一代生物制造技术提供了全新想法。
王树研究员也说，随着化学、材料科学和合成生物学等跨学科领域的推进，科学家们距离完整“自造”具备生命核心特征的人工细胞系统，正一步步接近。
当前，人工细胞还不能像真正的活细胞那样多次连续分裂和稳定传递。团队接下来将致力于让人工细胞实现更高代次的繁衍，并探索其与基因表达和代谢反应等多种原生命功能的结合。
