中新社北京5月14日電 (記者 孫自法)構建能夠模擬天然細胞分裂行為的人工細胞，是合成生命研究至關重要的一步。

　　中國科學家最近提出一種基于瞬態化學不均勻性和界面能梯度誘發人工細胞不對稱分裂的新策略，構筑了具備不對稱分裂潛能的結構化層狀液晶液滴人工細胞模型，成功展示其自發分裂為液滴和囊泡兩種結構性能迥異子代的動態過程。

　　這不僅為理解生命功能涌現與原始細胞的形成提供了新的實驗模型，也為“從零構建”具備類生命基本特征的人工細胞系統，以及生物制造前沿研究帶來新思路。

　　本項在國際上首次實現人工細胞形態功能不對稱分裂的突破性研究成果，由中國科學院化學研究所喬燕、王樹團隊聯合中外合作者共同完成，相關論文北京時間13日夜間在國際學術期刊《自然》上線發表。

　　研究團隊介紹，天然細胞有對稱和不對稱兩種分裂方式，其中不對稱分裂是將一個細胞分裂成兩個不同的子細胞，是生命體實現細胞分化、器官發育、功能多樣化的重要基礎。然而，現有人工細胞難以實現類似天然細胞“一個變兩個且兩個不一樣”的不對稱分裂，成為合成生命領域長期面臨的重要挑戰。

　　研究團隊針對性提出全新策略，并設計出一種結構化層狀液晶液滴的特殊人工細胞模型，為人工細胞的不對稱分裂提供了關鍵結構基礎。該過程完全不同于人工細胞以往的對稱分裂，被形象稱為“剝離式”不對稱分裂，且分裂機制具有較好的普適性。

　　他們隨后向人工細胞中加入堿性磷酸酶發現，母代細胞分裂為兩個形態不同的子代細胞，并在行為上出現區別，其差異體現了人工細胞不對稱分裂所帶來的功能分化特征，為構建具有“代際功能差異”的人工生命體系提供了新的可能。

　　喬燕研究員指出，本項研究揭示的一種人工細胞不對稱分裂的全新機制，有望推動構建具有生命特征的人工細胞群體，實現子代細胞之間的功能分化與代際傳遞。

　　在王樹研究員看來，隨著化學、材料科學和合成生物學等領域的不斷交叉發展，人類距離“從零構建”具備生命基本特征的人工細胞系統越來越近。這不僅有望加深對生命起源與演化規律的理解，也將在生物制造、生物醫藥、智能生物傳感及新型功能材料開發等前沿領域展現廣闊應用前景。

　　研究團隊表示，這項研究首次證明，人工細胞可以在沒有外部復雜操控的情況下完成不對稱分裂，并產生形態、功能不同的子代。

　　目前，人工細胞還無法像天然細胞一樣持續分裂和穩定傳代，后續研究將進一步探索如何賦予人工細胞類似天然細胞的多代增殖能力，并將其與基因表達、代謝反應等功能模塊結合，這也是未來合成生命領域的重要研究方向。