近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院教授、城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室成員韓曉軍團隊在人造細胞研究領(lǐng)域取得重要進展。相關(guān)成果以《環(huán)境溶液酸度(pH)振蕩對合成群落系統(tǒng)物種代謝的調(diào)節(jié)》為題發(fā)表在《自然通訊》上。該成果為復(fù)雜微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建提供了基礎(chǔ)。

　　人造細胞是具有部分(或全部)細胞和功能的結(jié)構(gòu)。人造細胞與細胞可以構(gòu)建合成群落，群落中的物種之間以及物種與環(huán)境之間可以相互交流，形成動態(tài)的微生態(tài)。當前，合成群落中的相互作用大多具有單向、缺乏動態(tài)反饋的特征，構(gòu)建具有動態(tài)反饋功能的合成群落系統(tǒng)是該領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。

　　基于上述挑戰(zhàn)，韓曉軍教授團隊構(gòu)建了多物種合成群落系統(tǒng)。在pH響應(yīng)人造細胞和酵母構(gòu)建的雙物種合成群落中，人造細胞與酵母的動態(tài)雙向相互作用導(dǎo)致了環(huán)境產(chǎn)生pH振蕩行為。團隊運用這個現(xiàn)象，在三物種合成群落系統(tǒng)中實現(xiàn)了物種間的互作，并調(diào)節(jié)了物種的代謝行為，模擬了自然界中的微生態(tài)系統(tǒng)。團隊進一步運用磁阿基米德效應(yīng)制備出空間編碼的三物種合成群落，發(fā)現(xiàn)物種的空間分布影響了代謝行為。該成果為復(fù)雜微生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建及其物種與環(huán)境間的互作研究奠定了基礎(chǔ)。