中国科学院深圳先进技术研究院的科研人员搞出了个厉害的平台,能像“细胞程序员”一样给细胞制定规则。以前的合成生物学虽然能让细胞干活,但只要细胞种类一多就特别乱,连要什么样的比例都控制不住。这次宋同舟带领团队专门琢磨了一套系统,让细胞在碰到信号时能沿着不同的路径前进,就像给它们安上了指示牌。 实验证明,这套装置在细菌、酵母还有哺乳动物细胞里都管用。最神奇的是,以前子代细胞的比例全靠碰运气,现在却是稳稳的定量关系。为了让控制更精准,他们还把调控范围扩大到了约0.1%至99.9%,想调出多少比例的细胞都能实现,简直就是个“细胞调色盘”。 有了这个平台,研究人员不仅能设计细胞分化的结果,还能安排它们之间的分工。比如先造了个菌群调色板,把祖细胞变成能产不同色素的两类细胞,通过调整比例让菌群颜色变化。后来又用它来分解纤维素,让不同子代各干各的活儿,既提高了效率又减轻了负担。 这一研究把复杂多细胞系统中的分化比例这个关键参数变成了可以计算、可以设计的东西。不管是做活体材料、类器官还是智能生物制造,都能用这种方法理性地搭建复杂系统,为这些领域提供了新的技术路子。