辛西婭3.0：生命的極簡主義

辛西婭3.0是僅有473個基因的細菌。（南方周末資料圖/圖）

最少的基因組，但依然具有自我復制能力，更重要的是，它是在實驗室里合成出來的。六年前，基因測序先驅克雷格·文特爾創造了一個具有901個基因的生命，現在，他領導的團隊創造了一個只有473個基因的生命。這是極簡主義在生命科學領域的一次偉大勝利。

辛西婭，這個聽起來像美麗姑娘的名字，再次成為人類探索生命起源的新希望。

2016年3月25日，美國《科學》雜志報道，基因組測序先驅克雷格·文特爾（Craig Venter）帶領的團隊報告稱，他們設計并制造出了僅有473個基因的細菌。這是目前具有最小基因組，卻依然具有自我復制能力的生物體。

文特爾把它稱為“辛西婭3.0”（Syn3.0），是辛西婭1.0（Syn1.0）的升級版。

六年前，文特爾實驗室的培養皿誕生了第一個人工合成細胞Syn1.0。“去活著，去犯錯，去跌倒，去勝利，去從生命中創造新生命。”文特爾在談到這個具有901個基因的人造生命時表示。

如今，Syn3.0做到了，正以3小時的倍增速度在培養皿中不停繁殖。

首次合成長鏈DNA

辛西婭的故事始于1995年。這一年，文特爾團隊完成了被當成模型生物的“生殖支原體”的基因測序工作。這是自然界具有最少基因的生物，其基因組由482個蛋白編碼基因和43個RNA基因組成。

此時，文特爾的腦海里突然冒出大膽的想法：是否能夠用化學合成的方法人工制造染色體？

當時，在大多數從事合成生物學的研究者來看，合成長鏈DNA猶如天方夜譚。DNA是由兩條相互環繞的核酸鏈組成，合成DNA的第一步便是將核酸逐個進行連接。最常見的辦法中，每增加一個核酸，需要經過五步化學反應。

即使每一步反應的正確率高達99%，最后獲得正確長鏈DNA分子的概率會隨著核酸數量的增加而急劇下降。大量科學實驗表明，通過上述五步反應后獲得長鏈DNA產物非常容易斷裂。因此，周期長、正確率低、易斷裂，幾乎讓人工合成大片基因片段成為不可能的事，更不用說規模更大的染色體了。

隨后，文特爾研究所的漢密爾頓·史密斯小組開始了這項艱難的挑戰。史密斯曾在1978年獲得諾貝爾生理學或醫學獎，是一位公認的DNA操作高手。

這一次，史密斯小組選擇了一種比生殖支原體繁殖速度更快的支原體——&ldqu