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基因组学先驱克雷格·文特尔于2024年去世，享年79岁。他推动了人类基因组草图完成、首个细菌全基因组测序、首个人类二倍体基因组及首个合成细胞诞生，也因主张基因专利化引发巨大争议。

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本文介绍合成生物学如何利用改造微生物治理环境污染，如微塑料、重金属、爆炸物残留和工业废气。科学家从自然界寻找能降解污染物的细菌，再通过基因编辑提升其效率与适应性，让‘清道夫微生物’更快速、彻底地修复水、土、气。

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气候变化正严重威胁全球粮食安全。本文介绍合成生物学如何助力应对这一危机：一方面改造作物，使其耐旱、耐盐、抗高温；另一方面利用真菌发酵食物废料，生产高营养替代食品。文章也探讨了技术潜力、生态风险、公众接受度及监管挑战。

标签: 合成生物学 基因编辑 气候韧性作物 粮食安全 精密发酵

著名基因组学家克雷格·文特尔于4月29日逝世，享年79岁。他率先完成人类基因组测序、发明‘鸟枪法’测序技术、创建首个合成基因组生命体，彻底改变了生物学研究方式。

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科学家用人工合成的山羊支原体（M. mycoides）基因组，成功‘复活’了被药物杀死的另一种支原体（M. capricolum）细胞。这些‘僵尸细胞’不再依赖自身DNA，而是靠外源基因组运作——这是首次实现跨物种全基因组移植且避免假阳性结果，为定制微生物（如生产药物或生物燃料）迈出关键一步。

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科学家开发出一种叫‘光控进化’（optovolution）的新技术：用精确控制的光脉冲引导蛋白质在活酵母细胞内实时进化，使其能像微型计算机一样按需开关、响应多种信号。这突破了传统定向进化只能筛选‘始终活跃’蛋白的局限，让人工设计的蛋白质更接近天然蛋白的动态智能行为。

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滑铁卢大学研究利用土壤中常见的产芽孢梭菌治疗肿瘤。该菌能在肿瘤缺氧核心生长，团队通过插入耐氧基因并利用群体感应控制其激活时机，解决细菌扩散至富氧区死亡的问题，下一步将整合系统进行临床前试验。

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生物学正经历变革，人工智能助力设计生物组件（生成生物学）加速研究。伍尔夫森新著阐述该技术的历史与科学，展望物种目录等应用，同时指出预测难、进化限制等挑战。

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大规模平行基因筛选已用于绘制多种遗传元件的序列-功能关系，但这类方法仅能研究短序列，难以对包含多序列元件组合的多kb长度构建体进行高通量分析。本文介绍CLASSIC平台，结合长读和短读下一代测序，可定量评估任意长度、含多样遗传元件组合的构建体库。它能在单次实验中测量人类细胞中超过10万种基因线路设计（5-20kb）的表达谱，生成的数据集可训练机器学习模型准确预测线路行为，揭示元件组合规则，从而加快合成生物学发展，为复杂遗传系统的数据驱动设计奠定实验基础。

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全球自然保护界正就是否禁止将转基因生物释放到野外展开辩论，涉及合成生物学技术对物种保护的影响。

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