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科学家利用人工智能测试生命是否只能依靠19种氨基酸运行
从许多核糖体蛋白中设计出一个氨基酸后，一种工程大肠杆菌菌株得以存活——这是生命化学是否可以简化的早期测试
来源:科学美国人2026 年 4 月 30 日
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科学家利用人工智能改写了部分生命字母表
从许多核糖体蛋白中设计出一个氨基酸后，一种工程大肠杆菌菌株得以存活——这是生命化学是否可以简化的早期测试
作者：Jacek Krywko 编辑：Eric Sullivan
细菌内部蛋白质生产的图示。在一项新研究中，研究人员利用人工智能重新设计了一些大肠杆菌核糖体蛋白，使其无需氨基酸异亮氨酸即可发挥作用。
BSIP/教育图片/Universal Images Group，来自 Getty Images
早期所有已知的生命都根据 20 种规范氨基酸的相同字母表构建蛋白质。这些构件以不同的顺序串在一起，形成了使细胞发挥作用的蛋白质。在一项新的《科学》研究中，哥伦比亚大学、麻省理工学院和哈佛大学的研究人员使用人工智能引导的蛋白质设计来测试可以削减多少字母表：他们设计了一种大肠杆菌菌株，该菌株在重新设计后在其核糖体蛋白质中不含特定氨基酸后仍然存活下来。
该团队并未创造出真正的 19 氨基酸生物体。工程菌株在其大部分基因组中仍然使用目标氨基酸异亮氨酸。但结果表明，生命最古老、最重要的机器之一可以容忍至少部分简化，而人工智能可以帮助生物学家测试生命化学的极限。
“我们想要问的根本问题是早期生命是什么样子，”哥伦比亚大学欧文医学中心系统生物学教授、该研究的资深作者 Harris H. Wang 说。研究人员认为，今天的所有生命都起源于一种生活在四十亿多年前的古老单细胞生物。但一些人怀疑，甚至早于这个共同祖先的更早、更简单的生命形式可能依靠更精简的化学物质运行。王的团队想知道现代细胞是否可以朝这个方向进行改造。