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决定细菌大小的公式

一个新方程的出炉意味着什么？在物理界，“阿基米德浮力定律”推动了潜艇的面世，“牛顿第二定律”是人类得以翱翔太空的理论基石。那么，合成生物学领域的方程呢？2020年5月，中国科学家提出了决定细菌大小的全新公式。

众所周知，细菌是生物的主要类群之一，它会对人类的活动产生很大影响，从发酵酸奶的乳酸菌，到生产胰岛素的大肠杆菌，细菌充斥于人类的生活和科学研究的方方面面。细菌的个体总体非常小，但细菌和其他生物一样，也是有大有小的。生物学家一直想知道，究竟是什么决定了细胞的大小。

20世纪50年代，美国科学家发现细菌细胞长得越快，细胞就会越大，还突破性地用一个数学公式描述了细菌细胞生长速度和细胞大小之间的定量关系，这个公式被称为SMK生长法则。1968年，另一位科学家认为细胞的大小决定了细胞内DNA何时开始新一轮复制，当细胞进入复制阶段时，细胞大小和复制起点数的比值是恒定不变的，这被称为恒定起始质量假说。这两个生长法则环环相扣，就像一块科研道路上的指路牌，统治了学术界半个世纪。

几年前，中国科学院深圳先进技术研究院、深圳合成生物学创新研究院研究员刘陈立带领科研团队发现，原有的两大法则并不准确，被奉为经典的“指路牌”可能会将相关领域的研究引向偏离的方向。

然而，要挑战权威，就需要用数据说话。刘陈立发现，过去也有一些研究团队曾对这两个法则的准确性提出过质疑，但都缺乏系统且全面的实验数据，没有说服力。……