首个完全通过人工遗传指令存活的微生物，于三月下旬在马里兰州罗克维尔的 J. 克雷格·文特尔研究所的试管中开始繁殖。文特尔和他的同事为一种蕈状支原体细菌构建了一个合成基因组。这项壮举成为头条新闻，因为它标志着在实验室创造生命方面迈出了重要一步。但它也展示了基因工程工具的改进，研究人员希望这将最终为基本的遗传过程提供新的见解，并彻底改变生物技术和药物开发。
为了制造一个可用的基因组，文特尔和他的团队将各种人工版本的核碱基（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶）的短迭代片段拼接在一起。然后，他们将最终的合成基因组——长度略超过一百万个碱基对，但仍然比蕈状支原体的天然基因组简单——插入到一个现有的山羊支原体细胞中。它启动了天然细胞的机制，并忙碌地开始制造蛋白质，最终分裂和繁殖。三天之内，研究人员发现了一个蓝色的山羊支原体菌落，以合成驱动的蕈状支原体形式存活。“这是地球上第一个拥有计算机作为父母的自我复制细胞，”文特尔在 5 月 20 日的新闻发布会上打趣道，当天这项研究在科学杂志上在线发表。
为了达到这一步，在过去的 15 年中，至少投入了 4000 万美元用于相关实验，这些实验主要由文特尔的私人公司 Synthetic Genomics 和美国能源部资助。研究人员还必须克服其他几个挑战，包括一个需要三个月交叉检查才能找到一个导致生命无法存在的缺失碱基。“准确性至关重要，”文特尔说。“基因组的某些部分甚至不能容忍一个错误。”
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该基因组还包括四个“水印”，以区分合成微生物——被称为蕈状支原体 JCVI-syn1.0——与天然生物。水印是独特的遗传密码，包括引语：詹姆斯·乔伊斯的“为了生存，为了犯错，为了跌倒，为了胜利，为了从生命中再造生命”；J. 罗伯特·奥本海默的“看到事物不是它们现在的样子，而是它们可能的样子”；以及理查德·费曼的“我不能建造的东西，我就不理解”。（据文特尔称，自从宣布这项成就以来不到两周，已有 26 位科学家破解了水印代码。）
合成生物学家赞扬了这项工作。“这是一件大事，”哈佛医学院的遗传学家和技术开发人员乔治·M·丘奇说。“这不是渐进式的，但也不是最终的，”他补充道。斯坦福大学的生物工程师德鲁·恩迪这样看待这项创造：“这不是创世纪——并非老鼠是从角落里的一堆脏抹布中冒出来的，”他说。“正确的词是 ‘poesis’，人类的构造。我们现在可以从信息中获得一个繁殖的生物体。它为我们学习如何设计基因组奠定了基础。”
展望未来，文特尔希望改进这项技术，开始合成新的病毒疫苗，并能够在几天而不是几周或几个月内制造出来。文特尔在 6 月 1 日冷泉港实验室研讨会上说，该小组的长期目标之一是开发一种通用受体细胞，研究人员可以将各种合成基因组插入其中，看看它们如何运行。他推测，在未来，科学家合成简单的生物体可能比培养它们更便宜。
然而，人造基因组的创造仍然没有解开生命的起源之谜。研究人员在没有完全理解所涉及的数百万个碱基对中许多碱基对的功能的情况下，构建了细菌基因组的大部分。
但是，正如复杂的装配套件可以阐明物理学和工程学的一些基本规则一样，构建——以及解构和重建——整个基因组可能有助于阐明基因组原理。例如，科学家们尚不知道基因在基因组中的顺序发挥什么作用或重要性。在某些情况下，基因的顺序可以互换，而对生命几乎没有可见的影响，而在基因组的其他地方，特定的序列可能更重要。
为了解读这些基本的遗传难题，文特尔的合著者之一，该研究所的分子生物学家丹尼尔·G·吉布森说，研究人员还将尝试创造尽可能简单的基因组，使其仍然能够维持生命。“这将帮助我们了解细胞中每个基因的功能，以及维持最简单生命形式所需的 DNA，”他解释道。他猜测这个基因组将是他们创造的细菌基因组的一半大小。
至于那些最初的合成细胞，它们在聚光灯下的时间暂时结束了。目前，它们处于休眠状态，存放在文特尔研究所的冰柜中。