构建能够自主分裂的人工细胞是合成生物学领域的核心挑战之一。尽管对称分裂已在多种合成体系中实现，但不对称分裂——这一在自然细胞增殖中至关重要的过程——在人工体系中极为罕见。

2026年5月13日，中国科学院化学研究所乔燕、王树、北京化工大学林艺扬、英国布里斯托大学Stephen Mann共同通讯在Nature在线发表题为“Asymmetric splitting in dividing lipid-nucleotide multilamellar droplets”的研究论文。该研究首次在无蛋白质机器的人工体系中实现了不对称分裂，并揭示了分裂后子代结构区室化形成不同化学微环境的潜力。这一发现为构建具有增殖能力的人工细胞提供了新途径，也为理解早期生命形式的分裂演化机制提供了模型系统。

近年来，具有分子拥挤内部结构并能够实现选择性生物分子隔离和界面润湿的液晶微滴已被用于构建人工细胞（原始细胞）和链状原始细胞网络。然而，这些合成原始细胞的受控分裂仍然是一个挑战。

利用热梯度、耗散自组装、润湿能和化学反应等方法，囊泡和液滴的对称分裂已得到证实，但不对称分裂却很少见。例如，已有研究利用渗透压诱导含有聚乙二醇-葡聚糖双水相系统的脂质囊泡以及由脂质相分离双层制备的巨型单层囊泡发生不对称分裂。

多层液滴的不对称分割和表征（图源自Nature ）

在此，研究人员展示了结构化液滴在缺乏重构蛋白机器的情况下能够发生不对称分裂。在碱性磷酸酶或多价金属阳离子存在下，单个多层液滴分裂产生两个形态迥异的子代结构（液滴和囊泡）。研究发现，这种异形分裂是通过单个表面小窝沿潜在的核心-壳层域边界发生环向生长而实现的，其驱动因素是脂质头基-核苷酸抗衡离子相互作用的诱导变化。还证明了功能性生物分子在不同原始细胞世代之间发生了转移。综上所述，该研究为自下而上组装增殖性人工细胞迈出了一步。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10489-5