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(duì),與德國馬克斯·普朗克陸地微生物研究所Helge B. Bode團(tuán)隊(duì)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(duì)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?cè)谛碌乃南笙蘅蚣芟聞t進(jìn)一步追問:一個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)象,究竟能不能被設(shè)計(jì)、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(shí)別盲區(qū)、遷移象限的導(dǎo)航儀?!闭撐耐ㄓ嵶髡呤圾Q解釋道。
在《化學(xué)科學(xué)》發(fā)表的最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)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(duì)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(gè)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(duì)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(shí),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(duì)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(gè)罕見的環(huán)狀結(jié)構(gòu),能干擾細(xì)菌的能量供應(yīng),對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌等“超級(jí)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(gè)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(huì)陸地微生物研究所共同設(shè)立,是德國馬普學(xué)會(huì)設(shè)立的首個(gè)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(huì)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(gè)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。