在自然界中，海洋藤壶和沙堡蠕虫能够根据所处环境信息原位分泌黏附物质，并在复杂水环境中牢固定植。这种“可感知、可响应”的动态黏附，已成为合成生物学与材料科学交汇的重要灵感来源。回到临床现实，炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）患者常伴随肠黏膜反复损伤、慢性炎症甚至出血。现有医用粘合剂多为“静态材料”，难以在湿润、蠕动的肠道环境中稳定发挥作用，往往还需依赖影像学或侵入性操作来定位病灶。如何让治疗材料在体内实现“自动黏附病灶、自主发挥作用”，仍是该领域的核心挑战。   1月19日，由中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室、合成生物学研究所钟超研究员与深圳大学医学部黄鹏教授领衔的研究团队，在国际学术期刊Nature Biotechnology发表重要研究成果，提出一种面向炎症性肠病精准治疗的智能活胶水（Therapeutic Living Glue, TL-glue）。该材料系统的核心突破在于，能够自主感知肠道疾病相关信号，并在病灶部位原位形成同时具备黏附与治疗功能的生物胶基质，实现“感知—定位—治疗”一体化的精准干预。研究将血液信...

  如何精确设计并优化基因线路，使其能在不同细菌宿主中稳定、高效地工作，是合成生物学从“读”到“写”转化的核心挑战。长期以来，这一领域面临着两类方法论的制约：一是传统的定向进化策略，其依赖于海量突变体的构建与筛选，不仅试错成本高昂、耗时费力，而且难以澄清序列与功能的本质联系；二是新兴的基于深度学习的“黑箱”模型，虽然在训练集覆盖的数据范围内预测表现优异，但其高度依赖于海量数据，且缺乏明确的生物物理学理论指引，导致其从头设计（生成）新元件的精度往往一般，在面对新物种或新应用场景时也常面临泛化能力不足的难题。   针对上述难点，近日，中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室、合成生物学研究所研究员陈业团队开发了名为T-Pro的统一计算框架，为原核生物转录调控提供了模块化、可扩展的定量设计解决方案。相关成果于2026年1月以“A unified computational framework for quantitative design and optimization of transcriptional regulation across bacterial speci...

  从头合成一个完整的单细胞生命，是当代生命科学面临的一项重大挑战。目前，科学家已在构建基础生命功能模块方面取得进展，例如在人工磷脂囊泡中实现DNA复制，以及利用前体分子合成磷脂以促进囊泡表面积的增长。然而，仅将这些功能模块进行简单组装，尚难以实现生命活动的有序运行。当前面临的主要瓶颈之一，在于对这些模块之间协同工作的基本原理仍缺乏系统认识，这也限制了人工合成细胞形成生长、复制与分裂这一完整生命循环的能力。   针对这一关键问题，中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所刘陈立研究员团队长期致力于探究天然细胞中DNA复制、生物量积累和细胞分裂等核心功能模块的协同机制。在前期研究中，团队以大肠杆菌为模型，利用定量合成生物学方法，揭示了细胞生长速率与细胞尺寸之间的数学规律，并发现了细菌通过“分裂许可物”来协同生长和分裂的新机制（Nature Microbiology 2020）。   在此基础上，团队进一步发挥定量合成生物学研究范式的优势，设计合成了一套能够实时监测DNA复制关键启动蛋白DnaA活性的“分子探测器”，首次在活细胞中观测到DnaA活性振荡的峰值始终精准出现在DNA复制起始时...