2026年合成生物学创新赛
第8期《科普专栏》
文章来自中国人民解放军陆军军医大学 HALO WORLD 团队
题为：星海守护者：一株细菌与人类的深空共生
人物表
小盐—— 来自新疆艾丁湖的盐单胞菌，不起眼却身怀绝技
小月—— 年轻的合成生物学家，执着、温柔、富有想象力
导师—— 深空探测实验室资深科学家，话语简练而深刻
第一幕：星途之始
【场景1 会议室】
（2060 年，我国航天员在月球表面驻留时，受到辐射的剂量接近安全上限，任务面临中止的风险。）
小月：我们现在急需一种能大量生产、并且可以持续补充的"辐射修复剂"。
导师：四氢嘧啶是一种天然小分子，就像给细胞穿上一件"分子盔甲"一样，它能够稳定细胞膜和蛋白质，保护 DNA 免受损伤，帮助细胞在高盐、干燥和其他胁迫环境下保持稳定。但问题是，现在的产量实在太低了。 该图片疑似使用了AI生成技术，请谨慎甄别
小月：那谁有能力生产它呢？
导师：来自新疆艾丁湖的盐单胞菌——Halomonas bluephagenesis。我们也可以叫它"小盐"。
【场景2 实验室】
（小月第一次在显微镜下看到小盐。视野里，短杆状细菌安安静静地悬浮着，毫不起眼。导师走到她身后。）
导师：人类能设计出的代谢路径，终究是有限的。别光想着怎么去"改造"她，我们要帮她进化出人类设计不出来的本事。
小月：那就试试看。
（中国深空探测实验室正式将小盐列入"嫦娥守护者"计划。目标只有一个：让小盐自己进化出高产四氢嘧啶的能力。）
第二幕：逆境进化
【场景1 实验室】
（小月设计了一个巧妙的人工代谢瓶颈：她把小盐合成四氢嘧啶的关键基因连上了一个极弱的启动子（Ect05），让它仅能勉强合成少量四氢嘧啶。）
（在正常盐度下，小盐还能勉强活着；可一旦盐度升高，它就生长停滞。但这正是小月想要的——只有在这样的极端"绝境"下，小盐才会被逼着自我进化，自己找出活路。）
小月：（对培养皿轻声说）小盐，接下来我们要走一段很艰难的路，好不好？
（培养液中，小盐的菌体微微晃动，像是在回应。）
【场景2 进化舱实验室】
（为了加快进化速度，小月敲除了小盐体内负责 DNA 修复的关键基因 mutL、mutS，大幅提升基因突变概率。）
小月：（对培养皿说）接下来靠你了。我会一直守着你。
（小盐当然听不懂。但小月相信，生命的智慧不需要语言来传递。）
【场景3 进化舱旁，连续多日，日夜交替】
（改造后的小盐被送入自动化进化舱，盐度从 10 g/L 逐轮上调。无数菌株在高盐胁迫下凋亡。但每一次，小盐总能顽强复苏。小月日夜值守观察它们的变化。）
第三幕：破茧之光
【场景1 进化舱旁/数周后】
（数周后进化舱盐度达到 110 g/L，小月从存活菌株中分离出单个克隆摇瓶培养，编号 Evo-73 的菌株脱颖而出，四氢嘧啶产量比原始菌株整整提升了 47%。） 该图片疑似使用了AI生成技术，请谨慎甄别
【场景2 实验室/几天后】
（团队随后对高产菌株做了全基因组测序比对，发现了三个共同的突变位点，其中 marR基因普遍失活。小月翻遍文献，发现 marR是一种转录抑制因子，但过去从未有人报道过它与四氢嘧啶合成有关。）
导师：（轻叹）这就是进化的力量。它自己找到了一条我们想不到的路。
【场景3 会议室】
（团队围坐。桌上摆满数据。）
小月：我们在小盐体内发现了三个关键突变，经反向工程验证，marR是抑制四氢嘧啶合成的转录刹车基因，单独敲除该基因，产量直接提升 93%，远超项目预设目标。同时 purU、hibch基因敲除也能显著增产。
导师：那如果我们把这些天然筛选出来的优势突变，和传统的代谢工程手段——比如强化合成通路、过表达外排蛋白——组合在一起呢？
小月：（合上资料，眼睛发亮）好！咱们干！
第四幕：星海共生
【场景1 新闻发布会/数月后】
（台上，小月穿着深空探测实验室的制服。台下一位记者举手提问。）
记者：请问你们成功的秘诀是什么？是基因编辑技术？还是人工智能算法？
小月：（思考片刻，微微一笑）都不是。我们最大的秘诀，只有两个字——信任。我们没有强行去"改写"细菌的基因，而是为它创造了一个充满压力的环境，把进化的主动权交还给生命本身，让它自己去试错、去适应、去突破。然后，相信它。
【场景2 实验室/黄昏】
（培养皿里，小盐的菌落正安静地生长着。窗外，星河漫天，辽阔无垠。微生物在地球上已经演化了三十多亿年，它们身体里藏着无数我们尚未破译的生命密码。人类的深空探索，从来不是孤身去征服宇宙，而是与这些微小的生命携手同行，一起奔赴那片浩瀚的星海。）
（镜头缓缓拉远。培养皿、窗台、星空，渐渐融成一幅画面。这，就是共生最朴素的模样；也是星海深处，最动人的光。）
（剧终）
关于合成生物学创新赛
合成生物学创新赛由中国生物工程学会指导并主办，中国科学院深圳先进技术研究院、深圳理工大学、深圳合成生物学创新研究院、深圳市合成生物学协会、国家生物制造产业创新中心联合承办，是聚焦全球合成生物学领域的高端大学生科技竞赛。赛事以“造物致知、造物致用”为核心理念，面向高校学生提供国际化创智平台。赛事致力于打通“学、研、产、创、投”通道，鼓励青年学子探索合成生物学及生物制造多元应用，为合成生物学与生物制造培养后备生力军，推动学术进步、技术创新与产业转化，助力全球可持续发展。自2021年创立以来，创新赛规模不断扩大，已成为全球知识共享和人才培养的重要平台，并在2026年凭借其科学性、创新性、公益性及日益广泛的国际影响力，成功入选联合国“科学十年”实施倡议项目。
第五届合成生物学创新赛将于2026年8月21日至23日在深圳再次开赛，本届赛事国际化程度显著提升，截至目前，吸引了海内外超500支队伍、超3000名青年英才报名参赛，覆盖中国、巴西、俄罗斯、日本等9个国家的108所高校。
大赛延续了常规赛、大设施赛-细菌博弈、大设施赛-蛋白设计、大设施赛-合成细胞、负责任的生命科技创新五个原有板块，并首次增设全新赛道——企业命题挑战赛，直面产业端的真实技术需求，推动科研成果与实际应用的深度融合。