馬克斯·普朗克–中國科學(xué)院合成生物化學(xué)聯(lián)合研究中心成立剛“滿月”即迎來雙成果

深圳新聞網(wǎng)2026年5月25日訊（記者 王茜）近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院石一鳴團(tuán)隊，與德國馬克斯·普朗克陸地微生物研究所Helge B. Bode團(tuán)隊合作，在《當(dāng)代微生物學(xué)觀點(diǎn)》和《化學(xué)科學(xué)》上接連發(fā)表兩篇論文，為天然產(chǎn)物研究構(gòu)建了新的坐標(biāo)系，并用新方法發(fā)現(xiàn)了新型抗生素。

在《當(dāng)代微生物學(xué)觀點(diǎn)》的綜述文章中，聯(lián)合中心研究團(tuán)隊將心理學(xué)中的“喬哈里窗”理論，引入天然產(chǎn)物研究。以“化學(xué)新穎性”和“工程可達(dá)性”為坐標(biāo)，將天然產(chǎn)物研究重新組織為四類狀態(tài)：已知的已知，未知的已知，已知的未知，及未知的未知。

“過去，科學(xué)家們可能只關(guān)注‘分子有沒有被看見’，而我們在新的四象限框架下則進(jìn)一步追問：一個發(fā)現(xiàn)對象，究竟能不能被設(shè)計、構(gòu)建、表達(dá)、改造、驗(yàn)證？合成生物學(xué)在這里不再只是‘放大生產(chǎn)’的工具，而成了識別盲區(qū)、遷移象限的導(dǎo)航儀。”論文通訊作者石一鳴解釋道。

在《化學(xué)科學(xué)》發(fā)表的最新研究中，研究團(tuán)隊選擇四象限中“已知的未知”完成了一次概念驗(yàn)證，即分子或線索已經(jīng)被看見，但工程化進(jìn)入路徑仍不清楚的對象。

脂肽類抗生素是一類重要的抗菌藥，臨床上常用的多黏菌素和達(dá)托霉素都屬于這個家族。它們分子結(jié)構(gòu)上都帶有一條“尾巴”（脂質(zhì)端），這條“尾巴”對于藥物能否殺死細(xì)菌起到關(guān)鍵作用。

過去，科學(xué)家尋找這類新藥時，走的路線大多是從分子的“主干”入手，而不是從“尾巴”反向搜索。這一次，研究團(tuán)隊換了一種思路：專門去找那些能制造特殊“尾巴”的基因，結(jié)果在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了一類全新的脂肽抗生素，命名為“dioxanopeptins”。它的“尾巴”上有一個罕見的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，能干擾細(xì)菌的能量供應(yīng)，對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌等“超級細(xì)菌”表現(xiàn)出顯著的殺滅作用。

石一鳴表示，這項(xiàng)研究不只是找到了一種新抗生素，更重要的是驗(yàn)證了一件事：在那些“知道很重要、卻一直不知道怎么找”的領(lǐng)域里，只要換一個搜索的出發(fā)點(diǎn)，就可能把盲區(qū)變成可探索的新天地。

今年4月，馬克斯·普朗克–中國科學(xué)院合成生物化學(xué)聯(lián)合研究中心在深圳揭牌，由中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院與德國馬普學(xué)會陸地微生物研究所共同設(shè)立，是德國馬普學(xué)會設(shè)立的首個合成生物國際聯(lián)合研究中心。聚焦天然產(chǎn)物發(fā)掘與綠色生物制造等重大科學(xué)問題，雙方將共同破解從基因到功能的轉(zhuǎn)化難題，為醫(yī)藥、材料、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用突破提供支撐。

德國馬普學(xué)會實(shí)地考察深圳合成生物研究重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。深圳先進(jìn)院供圖

成立僅一個月即實(shí)現(xiàn)雙成果首發(fā)，折射出中德雙方在合成生物領(lǐng)域高效的協(xié)同創(chuàng)新。隨著聯(lián)合中心持續(xù)深耕，深圳有望在全球合成生物學(xué)版圖中占據(jù)更重要的創(chuàng)新策源位置，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化帶來源頭活水。