深圳新聞網2026年5月25日訊(記者 王茜)近日,中國科學院深圳先進技術研究院石一鳴團隊,與德國馬克斯·普朗克陸地微生物研究所Helge B. Bode團隊合作,在《當代微生物學觀點》和《化學科學》上接連發表兩篇論文,為天然產物研究構建了新的坐標系,并用新方法發現了新型抗生素。
在《當代微生物學觀點》的綜述文章中,聯合中心研究團隊將心理學中的“喬哈里窗”理論,引入天然產物研究。以“化學新穎性”和“工程可達性”為坐標,將天然產物研究重新組織為四類狀態:已知的已知,未知的已知,已知的未知,及未知的未知。
“過去,科學家們可能只關注‘分子有沒有被看見’,而我們在新的四象限框架下則進一步追問:一個發現對象,究竟能不能被設計、構建、表達、改造、驗證?合成生物學在這里不再只是‘放大生產’的工具,而成了識別盲區、遷移象限的導航儀。”論文通訊作者石一鳴解釋道。
在《化學科學》發表的最新研究中,研究團隊選擇四象限中“已知的未知”完成了一次概念驗證,即分子或線索已經被看見,但工程化進入路徑仍不清楚的對象。
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托霉素都屬于這個家族。它們分子結構上都帶有一條“尾巴”(脂質端),這條“尾巴”對于藥物能否殺死細菌起到關鍵作用。
過去,科學家尋找這類新藥時,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,研究團隊換了一種思路:專門去找那些能制造特殊“尾巴”的基因,結果在細菌中發現了一類全新的脂肽抗生素,命名為“dioxanopeptins”。它的“尾巴”上有一個罕見的環狀結構,能干擾細菌的能量供應,對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌等“超級細菌”表現出顯著的殺滅作用。
石一鳴表示,這項研究不只是找到了一種新抗生素,更重要的是驗證了一件事:在那些“知道很重要、卻一直不知道怎么找”的領域里,只要換一個搜索的出發點,就可能把盲區變成可探索的新天地。
今年4月,馬克斯·普朗克–中國科學院合成生物化學聯合研究中心在深圳揭牌,由中國科學院深圳先進技術研究院與德國馬普學會陸地微生物研究所共同設立,是德國馬普學會設立的首個合成生物國際聯合研究中心。聚焦天然產物發掘與綠色生物制造等重大科學問題,雙方將共同破解從基因到功能的轉化難題,為醫藥、材料、農業等領域的應用突破提供支撐。

德國馬普學會實地考察深圳合成生物研究重大科技基礎設施。深圳先進院供圖
成立僅一個月即實現雙成果首發,折射出中德雙方在合成生物領域高效的協同創新。隨著聯合中心持續深耕,深圳有望在全球合成生物學版圖中占據更重要的創新策源位置,為產業轉化帶來源頭活水。