继人工合成酵母染色体打破非生命物质和生命物质界限后，中国科学家在“设计生命、再造生命、重塑生命”进程中又取得重大技术进展。天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队研究出精准控制基因重排的办法，填补了基因组结构变异的技术空白。日前，该系列成果在《自然通讯》期刊同期发表三篇研究文章。

　　在生命科学领域，遗传变异是生物进化的源泉，促使生物在亿万年间可以不断适应环境、不断进化。科学家们也开发出多种遗传变异技术，来获取多样的DNA，从而为获取多样的生物特征提供原料。以前的DNA变异技术大多只针对基因层面进行小规模改造，在更加复杂的基因组结构变异层面的人工构建技术仍面临挑战。

　　天津大学科研团队正是瞄准这一难题，在合成酵母染色体的基础上，研究出能够精准控制基因重排的方法，使作为研究对象的微生物——酵母菌，在有限时间内产生几何级增长的基因组变异，驱动其快速进化。他们还开创多种方法使变异后的酵母菌株具备稳定的生物活性，并作为细胞工厂来高效率产出β-胡萝卜素。

　　据悉，合成生物学（Synthetic Biology）是继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后，以基因组设计合成为标志的第三次生物技术革命。酵母基因组合成计划（Sc2.0计划）是合成基因组学（Synthetic genomics）研究的标志性国际合作项目。

　　天津大学元英进教授是该计划的国际化推动者及中国最早参与者。此前，元英进教授牵头负责的“酵母长染色体的精准定制合成”研究成果入选2017年度中国科学十大进展。