孩提时代，真琴宫田（Makoto Miyata）喜欢摆弄收音机和放大器。现在他对摆弄事物的兴趣有增无减——但作为一名细胞生物学家，他是在更精细的尺度上进行这项工作。在一篇发表于科学进展的文章中，宫田在日本大阪府立大学的团队调整了最小的合成生命形式的基因，使其能够自行移动，暗示了最少的基因添加如何帮助原始细胞开始移动。
长期以来，研究人员一直致力于了解最早的天然细胞是如何发展出运动能力的。此类研究使用了细菌属螺旋体：单细胞、螺旋形的寄生微生物，它们通过简单的弯曲、伸缩和改变形状来移动，而不是像许多其他细菌那样使用专门的附属物。在螺旋体中，科学家们已经确定了七个可能有助于这种细胞运动的基因。但实验证实这些基因的精确作用已被证明具有挑战性。
该团队转而研究一种合成细胞，称为JCVI-syn3.0（简称syn3.0），这是J.克雷格·文特尔研究所的研究人员于2016年创建的。该细胞以创纪录的少量基因（总共473个基因）生存和复制——相比之下，人类拥有超过20,000个基因。但是syn3.0无法移动。
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宫田和他的同事将七个与运动相关的螺旋体基因的组合插入到syn3.0细胞中。他说，他生动地记得他透过显微镜看到以前静止的合成细胞“跳舞”的那一刻。几乎一半的细胞呈现出新的形状；有些甚至发展出扭曲的螺旋形来游泳，就像螺旋体一样。
宫田曾设想创造一种可以移动的合成细胞，但他说当它真正发生时仍然“非常惊讶”。国家标准与技术研究院细胞工程师伊丽莎白·A·斯特里查尔斯基（Elizabeth A. Strychalski）说，感到惊讶的并不只有他一个人，她没有参与这项研究，但参加了在发布前的一次演示。“当他们展示这些生物游泳的视频以及它们的[形状]是如何改变的时，你几乎可以感觉到集体的惊叹，”她说。宫田的团队发现，引入仅仅两个基因的组合就足以产生类似螺旋体的运动。
斯特里查尔斯基指出，其他研究人员使用了类似的DNA插入技术将水母荧光基因添加到猫胚胎中，创造出会发光的家猫。但很少有人预料到它会在合成细胞中起作用。她说，这项实验“感觉非常大胆”，“而且[它的成功]也对该领域具有巨大的激励和鼓舞作用。”
尽管很难想象是什么条件触发了数十亿年前细胞的首次运动，但这项研究表明，微小的变化如何帮助它们实现巨大的飞跃。斯特里查尔斯基说，这项研究对未来也具有意义：“移动合成细胞有朝一日可能会被设计用于寻找人体内的污染物、病原体甚至癌细胞。”
*编者注（2023年3月21日）：此句在发布后进行了编辑，以更正发表该研究的期刊名称。