近日，哈爾濱工業大學化工與化學學院教授、城市水資源與水環境國家重點實驗室成員韓曉軍團隊在人造細胞研究領域取得重要進展。相關成果以《環境溶液酸度(pH)振蕩對合成群落系統物種代謝的調節》為題發表在《自然通訊》上。該成果為復雜微生態系統的構建提供了基礎。

　　人造細胞是具有部分(或全部)細胞和功能的結構。人造細胞與細胞可以構建合成群落，群落中的物種之間以及物種與環境之間可以相互交流，形成動態的微生態。當前，合成群落中的相互作用大多具有單向、缺乏動態反饋的特征，構建具有動態反饋功能的合成群落系統是該領域的巨大挑戰。

　　基于上述挑戰，韓曉軍教授團隊構建了多物種合成群落系統。在pH響應人造細胞和酵母構建的雙物種合成群落中，人造細胞與酵母的動態雙向相互作用導致了環境產生pH振蕩行為。團隊運用這個現象，在三物種合成群落系統中實現了物種間的互作，并調節了物種的代謝行為，模擬了自然界中的微生態系統。團隊進一步運用磁阿基米德效應制備出空間編碼的三物種合成群落，發現物種的空間分布影響了代謝行為。該成果為復雜微生態系統的構建及其物種與環境間的互作研究奠定了基礎。