人類首粒「由零砌出來」嘅合成細胞 SpudCell 出世！食嘢、生長、複製、分裂樣樣齊，但仲未算係真·生命

2026 年 7 月，美國明尼蘇達大學雙城分校嘅研究團隊宣佈一項合成生物學嘅重大突破：SpudCell，全球首個完全由非生命化學成分從零組裝而成嘅合成細胞，能夠完成完整嘅生物生命周期——包括進食、生長、基因複製同分裂 。

由生物科學學院副教授 Kate Adamala 同 Aaron Engelhart 領導嘅團隊，用「由下而上」嘅方法，逐個化學分子砌出 SpudCell。呢個做法同 2016 年 J. Craig Venter 研究所嘅「最小細胞」好唔同——當年佢哋只係將合成基因組移植入現有嘅天然細胞，而不是由零開始組裝 。

雖然呢個仲未係創造出真正嘅合成生命，但係目前為止，用非生命成分砌出來最接近生命嘅模型。以下係團隊嘅成果、運作原理、仲有佢哋嘅限制，以及新成立嘅非牟利組織 Biotic 對呢個領域嘅意義。

SpudCell 嘅關鍵規格：佢由啲咩組成？

SpudCell 比任何天然細胞都簡單得多。一隻典型嘅細菌好似大腸桿菌 (E. coli) 含有數百萬甚至數十億個分子；但 SpudCell 總共只有 150 至 200 個分子 。佢嘅基因組由七條設計師 DNA 環組成，編碼咗生長同繁殖嘅指令 。（團隊早期嘅預印本工作描述咗一個超過 200 kb、包含超過 150 個基因嘅部分合成基因組 。）

SpudCell 依賴 PURE 系統（Protein synthesis Using Recombinant Elements）——一種最精簡、重組嘅體外轉錄-翻譯機器。佢本身冇新陳代謝能力，完全依賴呢個特別為佢設計嘅分子環境嚟執行基因程式 。

佢點樣食嘢？

細胞膜上嵌入咗基於細菌蛋白質 alpha-hemolysin 嘅跨膜孔道，容許核苷酸同細小營養分子流入細胞 。研究人員可以透過加入化學誘導劑嚟打開或關閉呢啲孔道，實現可控餵食 。

佢點樣分裂？

分裂過程係通過將膜定位嘅 FtsZ 蛋白（細菌微管蛋白嘅類似物）招募到脂質雙層上嚟驅動。當足夠嘅 FtsZ 積累，佢會形成一個收縮環，向內收緊膜，直至細胞一分為二。呢個系統使用光敏或化學誘導嘅蛋白質錨嚟控制 FtsZ 喺邊度同幾時組裝，俾團隊可以從外部控制分裂時間 。

主要限制：仲未算係真正嘅生命

雖然係突破，但 SpudCell 距離一個能夠自給自足嘅有機體仍然好遠。研究團隊都好坦白咁講出佢嘅缺點：

• 低效率分裂： 分裂過程被形容為「笨拙」。只有部分 SpudCell 成功完成分裂；好多都會中途停止收縮或者破裂 。
• 基因保留率差： 子細胞經常會遺傳到唔完整甚至冇基因組。團隊估計每次分裂基因保留率遠低於 50%，意味住大量「後代」無法繼續生命週期 。
• 核糖體降解： PURE 系統嘅核糖體會喺細胞週期中降解。經過 3 至 4 代之後，蛋白質合成就會停滯，細胞系會崩潰。呢個限制令 SpudCell 嘅世系只能維持大約 5 代（約 2 至 3 日），之後就需要重新更換 。
• 冇達爾文式演化： SpudCell 只能執行程式化嘅複製，冇辦法自主突變、競爭或演化。每一次週期都係外部提供程式嘅確定性執行，唔係開放式演化 。

Adamala 向 CNN 形容，SpudCell 係「一個非常脆弱嘅有機體，主要存在嘅意義係為咗消耗養分，同偶爾生個女出嚟」。

同儕審閱狀況

呢項研究目前正喺科學期刊審閱中，但仲未完成同儕審閱。團隊已經將一份 190 頁嘅預印本上載到網上。《紐約時報》引述研究人員確認，稿件正處於審閱階段 。至於投稿嘅具體期刊名稱就未有公開。

Biotic：合成細胞嘅開源未來

喺公布 SpudCell 嘅同一時間，研究團隊亦宣布成立 Biotic（BIOTIC）——一個新成立嘅美國 501(c)(3) 公共福利慈善組織，由 Kate Adamala 同史丹福大學合成生物學家 Drew Endy 共同創立 。

Biotic 嘅使命係以多邊同開源嘅方式，推動新興生物技術嘅發展。明尼蘇達大學持有 SpudCell 嘅專利，但已經將佢獨家授權俾 Biotic，而 Biotic 嘅結構確保呢項基礎技術可以免費開放俾全球研究人員使用——類似當年人類基因組計劃嘅做法 。Drew Endy 嘅加州理工學院簡歷亦確認佢「最近共同創立咗 BIOTIC，呢個新嘅慈善組織以多邊方式推動新興生物技術」。

點解咁重要？

SpudCell 代表住人類向長久以嚟「由零砌出活細胞」呢個目標邁進咗一大步。佢提供咗一個最精簡嘅平台，用嚟研究生嘅基本需求，長遠可能應用喺醫學、生物製造同化學品生產等範疇。正如 Adamala 向《明星論壇報》所講，佢哋嘅動力係要「將經濟轉向生物經濟」，用生物方法製造化學品，取代石油化工產品 。

但係而家嚟講，SpudCell 只係一個概念驗證——一個脆弱、短命嘅分子組合，比以往任何人造物都更似生命，但按照任何標準都仲未算係真正嘅生命。