深圳新闻网2026年5月25日讯(记者 王茜)近日,中国科学院深圳先进技术研究院石一鸣团队,与德国马克斯·普朗克陆地微生物研究所Helge B. Bode团队合作,在《当代微生物学观点》和《化学科学》上接连发表两篇论文,为天然产物研究构建了新的坐标系,并用新方法发现了新型抗生素。
在《当代微生物学观点》的综述文章中,联合中心研究团队将心理学中的“乔哈里窗”理论,引入天然产物研究。以“化学新颖性”和“工程可达性”为坐标,将天然产物研究重新组织为四类状态:已知的已知,未知的已知,已知的未知,及未知的未知。
“过去,科学家们可能只关注‘分子有没有被看见’,而我们在新的四象限框架下则进一步追问:一个发现对象,究竟能不能被设计、构建、表达、改造、验证?合成生物学在这里不再只是‘放大生产’的工具,而成了识别盲区、迁移象限的导航仪。”论文通讯作者石一鸣解释道。
在《化学科学》发表的最新研究中,研究团队选择四象限中“已知的未知”完成了一次概念验证,即分子或线索已经被看见,但工程化进入路径仍不清楚的对象。
脂肽类抗生素是一类重要的抗菌药,临床上常用的多黏菌素和达托霉素都属于这个家族。它们分子结构上都带有一条“尾巴”(脂质端),这条“尾巴”对于药物能否杀死细菌起到关键作用。
过去,科学家寻找这类新药时,走的路线大多是从分子的“主干”入手,而不是从“尾巴”反向搜索。这一次,研究团队换了一种思路:专门去找那些能制造特殊“尾巴”的基因,结果在细菌中发现了一类全新的脂肽抗生素,命名为“dioxanopeptins”。它的“尾巴”上有一个罕见的环状结构,能干扰细菌的能量供应,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等“超级细菌”表现出显著的杀灭作用。
石一鸣表示,这项研究不只是找到了一种新抗生素,更重要的是验证了一件事:在那些“知道很重要、却一直不知道怎么找”的领域里,只要换一个搜索的出发点,就可能把盲区变成可探索的新天地。
今年4月,马克斯·普朗克–中国科学院合成生物化学联合研究中心在深圳揭牌,由中国科学院深圳先进技术研究院与德国马普学会陆地微生物研究所共同设立,是德国马普学会设立的首个合成生物国际联合研究中心。聚焦天然产物发掘与绿色生物制造等重大科学问题,双方将共同破解从基因到功能的转化难题,为医药、材料、农业等领域的应用突破提供支撑。

德国马普学会实地考察深圳合成生物研究重大科技基础设施。深圳先进院供图
成立仅一个月即实现双成果首发,折射出中德双方在合成生物领域高效的协同创新。随着联合中心持续深耕,深圳有望在全球合成生物学版图中占据更重要的创新策源位置,为产业转化带来源头活水。