中国科学院化学研究所乔燕、王树研究团队联合国内外科学家，首次实现了人工细胞的形态与功能不对称分裂，相关成果于2026年5月13日发表在《自然》期刊。细胞的不对称分裂是生命发育的基础，一个母细胞分裂为两个功能不同的子细胞，如干细胞分化过程。长期以来，由于人工细胞缺乏内部结构，无法模拟这一自然机制，成为合成生物学领域的技术瓶颈。此次研究提出利用瞬态化学不均一性和界面能梯度的新方法，构建出具有层状液晶结构的“结构化液滴”人工细胞模型。通过酶触发的“剥离式”分裂机制，加入碱性磷酸酶后，人工细胞表面逐渐凹陷，形成核—壳界面，最终分裂为液晶液滴和多层囊泡两种结构迥异的子代细胞。实验表明，该方法具有通用性，可通过调节金属离子、pH值或更换核苷酸物质实现分裂，但只有具备有序层状结构的人工细胞才能成功分裂，无序结构则直接解体。更重要的是，子代细胞不仅继承了母体的活性物质，还表现出功能差异：液晶液滴稳定储存分子，而多层囊泡则主动释放部分负载分子，实现了真正的功能代际分化。这项研究为探索原始细胞演化和生命起源提供了可操控的实验平台，也为未来在生物医药、生物制造和智能传感等领域的应用打开了新路径。