“原始”蛋白插入工程化大肠杆菌

据美国《国家科学院院刊》报道，美国罗格斯大学和莱斯大学的研究人员将简化版铁氧还蛋白插入工程化大肠杆菌中，实现细胞生长，揭开了地球生命起源之谜，也实现了合成生物学新突破。

研究小组首先明确了现代细胞新陈代谢的关键蛋白质，这种蛋白质属于一种叫作铁氧还蛋白的蛋白质。这些蛋白质就像生物电容器，利用铁和硫团簇接收一个分子中的电子并将其传递到另一个分子上。这使得它们对细菌、植物和动物的新陈代谢过程至关重要。现代铁氧还蛋白有一系列复杂的形式，但研究者认为，所有这些都起源于过去一个简单版本。

在早先的一项研究中，罗格斯大学的研究人员设计了一种小型的合成铁氧还蛋白，它可能类似于数十亿年前生命体使用的进化构建块。在这项新研究中，罗格斯大学与莱斯大学的研究人员合作，对这些合成蛋白质进行测试，观察它们是否在生命形式中发挥预期的作用。研究人员对大肠杆菌的基因组进行了编辑，删除了大肠杆菌自然产生铁氧还蛋白的基因，然后将其剪接到另一个基因中，该基因编码经过工程处理的、更简单的铁氧还蛋白。该团队创建了几个不同的变体，发现它们都能实现功能。尽管大肠杆菌菌落的生长速度比野生型的要慢，但它们确实存活了下来，说明这些简化蛋白在分子间传递电子的功能是完好的。这项研究有很多意义。首先，它增加了我们对地球早期生命进化的理解，提高了对外星生物生命进化的认识。其次，这一突破对合成生物学也很重要，了解新陈代谢的工作原理以及如何利用，科学家们就可以为微生物编写各种用途的程序，比如能量储存、生物燃料生产，甚至是对抗病毒。（吴晓燕）

机器人手臂利用工程菌“品尝”化学物质

据《科学—机器人》报道，美国加州大学和卡内基梅隆大学的工程师开发了一种机器人手臂，它能利用工程细菌“品尝”特定的化学物质。该研究将活细胞添加到软性机器人中，离建造生物-机械混合机器又近了一步。

机器人手臂可以“品尝”化学物质或者“辨认”所处的环境，是因为柔性手臂的表面内置了“生物传感模块”。这个模块是用一种大肠杆菌工程菌构建的，通过产生荧光蛋白来指示一种名为IPTG（异丙基硫代半乳糖苷）的化学物质，内置的电路可以检测光线从而触发行动。这些工程菌被置于一个有柔性多孔膜的槽中，多孔膜允许化学物质进入并保持细胞内部。当IPTG 穿过膜进入腔室时，细胞发出荧光，模块内的电子电路检测到光发出电信号。电信号再传送到手臂的控制单元，控制单元就可以决定是拾取东西还是放下东西。研究人员下一步将解决构建微生物群落的难题，使其随着时间的推移在群落大小和组成上保持稳定，就可以帮助机器人来检测化学物质、构建聚合物，甚至生成生物能使机器人独立于其他来源供电。（吴晓燕）

韩国宣布国家生物健康产业五年计划

韩国已经将生物健康产业作为韩国三个新的重要目标增长引擎中的一个，其余两个为非存储芯片产业和未来移动产业。韩国已将生物健康产业的2030 年发展目标定为全球市场份额达到6%，出口额达到500 亿美元，并创造30 万个就业机会。近日，韩国总统文在寅在忠清北道的五松生物谷宣布了这一重要愿景。

政府宣布了国家生物健康产业五年计划，承诺通过资金、基础设施和法规支持，将这一产业的全球市场份额从去年的1.8% 扩大到2030 年的6%，出口额从144 亿美元增加到500 亿美元。

为了实现这一目标，政府计划将重点放在收集和使用数据上，认为这对于医疗创新、新药物和医疗技术的发展至关重要。卫生部计划到2029 年建立一个大数据平台，收集多达100 万人的数据，主要是患有罕见病或不治之症的病人及其家人的数据。它将收集有关他们的电子数据、健康状况和医疗历史的信息。这些数据将保存在韩国国家生物银行，用于开发定制新药和创新疗法。

此外，政府计划扩大每年在研发创新药物和医疗设备方面的投资，从目前的2.6 万亿韩元（21.7 亿美元）增加到2025 年的4 万亿韩元（约38.8 亿美元）。（陈方）