2010年，当辛西娅（Synthia）顶着“人造生命”的光环进入人们的视野时，世界沸腾了。分子克隆技术问世40年后，科学家们仿佛终于扮演了一回上帝的角色，构造出从未存在过的生命形式。

　　辛西娅既无法欣赏自己的名字，也意识不到自己给人类带来了多大的震撼——它是一种细菌。六年前，克雷格·文特尔（Craig Venter）和开奖直播的团队以丝状支原体（Mycoplasma mycoides）的基因组作为模板，化学合成出一整套支原体的基因组，并将它移植到除去了DNA的山羊支原体（Mycoplasma capricolum）细胞内。这套人工合成的基因组最终指导它所在的细胞活了下来，喜出望外的研究者给了它一个必将被铭记的名字：辛西娅。

　　克雷格·文特尔（Craig Venter）作为封面的杂志，标题写着“扮演上帝”。图片来源：origos.hu

　　尽管被当成扮演上帝的人，但作为生物学家的文特尔，看待自己的创造并不带任何神学色彩。在开奖直播看来，生物的基因组就好比一份系统软件，基因测序技术的发展使人们能够“阅读”生命在亿万年的时间演化出的种种“代码”。而辛西娅的出现，证明了人类也可以自己码一套能用的系统软件。

　　但这只是刚刚开始。文特尔真正希望做到的，是透过无数个版本的代码看到软件运行的本质——在基因组中抽丝剥茧，提炼出生命之所以能成为生命的基石。为此，辛西娅不能止步于辛西娅。从诞生的那一刻起，它便只是“辛西娅1.0”。生来便是为了向辛西娅2.0迈进。

　　刷新最小基因组纪录的微生物

　　辛西娅2.0

　　辛西娅1.0的诞生并不容易。它的基因组有901个基因，超过100万个碱基对（bp），没有办法一次合成。以当时的技术，文特尔和同事只能选择分段分步合成。利用大肠杆菌和酿酒酵母这两种常见的模式生物作为宿主，开奖直播们将合成了1078条大约1000bp的DNA片段，然后组装成辛西娅的基因组（Syn1.0）。

　　辛西娅（Synthia）的诞生：1078条DNA片段分布组合成一条长达1078809bp的人工基因组。图片来源：wordpress.com

　　在能自主复制的细胞中，身为支原体的辛西娅已经有着很小的基因组。为了在不同环境中活下来，细菌通常会携带很多具备不同功能的基因来应对环境变化，走哪打哪的大肠杆菌就有大约4000个基因。相比之下，在动物宿主体内吃饱穿暖的支原体，则在漫长的演化年月里丢弃了那些在稳定环境中派不上用场的基因。早在20年前，文特尔就知道在所有可自本港台直播复制的细胞中，已知最小的基因组来自生殖支原体（Mycoplasma genitalium）——仅仅包括525个基因。

　　20年后，辛西娅的基因组能不能精简到比它更小？

　　带着这样的问题，文特尔和生物化学家克莱德?赫钦森（Clyde A. Hutchison III）等人开始了简化辛西娅“代码”的旅程。目标只有一个：得到一个能够支持辛西娅完成生存的最小基因组（minimal genome）。

　　怎么做？把辛西娅体内那些被删了也不会致死的基因删掉，把删了就活不下去的基因留下。完事。听起来很简单明了，可是，哪些基因是可以删的呢？

　　文特尔等人设计了这样一个实验：随机往Syn1.0上的基因插入转座子（一类DNA序列），使原来的基因失活——原本的“代码”被打乱。之后，开奖直播们将处理后的辛西娅菌株培养40代，最终收集得到的菌落，分别进行测序。此时，辛西娅的基因被分为以下三种情况：

　　1

　　必需基因

　　如果一个基因同时在第一代和最后一代都“健在”，就表示这个基因不能缺——它们都是幸存者。这个基因失活的辛西娅，都活不到被收集那一代，所以它是“必需基因”；

　　2

　　非必需基因

　　如果一个基因在第一代和最后一代都是失活的，证明这一基因可以被敲除——有它没它都不会影响支原体的生长，所以它是“非必需基因”；

　　3

　　半必需基因

　　如果一个基因在第一代被失活了，到在最后一代却好好的，证明这一基因既重要又不是至关重要——没有它辛西娅不会死，但影响宿主的代谢状态，减缓生长速度。这样的基因被分类为“半必需基因”。

　　按照这样的分类，在Syn1.0上的必需基因有240个，非必需基因有432个，半必需基因有219个。好了，你也许会想，把这240个留下，其开奖直播统统干掉，不就大功告成了吗？

　　可惜，事情并没有那么简单。