遗传密码是生命的通用语言，将DNA翻译成蛋白质。地球上每种生物都使用相同的密码，这是我们最后共同祖先的遗物。改变它就像在每个人还在使用字典时重写字典——只不过这本字典由数十亿个碱基对组成，你体内的每个细胞都依赖它。

但一些勇敢的人一直在尝试这样做。研究人员此前已经成功地将新的氨基酸挤进细菌，甚至制造出少一种氨基酸的蛋白质。问题是：他们必须重新设计基因组中的每一个基因，以避免灾难性的错误。至少可以说，这是一个乏味的过程。

现在，由合成生物学家兼连续创业者乔治·丘奇领导的团队找到了一个巧妙的变通方法：同时运行两种遗传密码，这样你就不必破坏已经正常工作的那一种。他们尚未在活细胞中测试——而且这可能会在那里引起一些麻烦——但这是一个创造性的解决方案，可以大大加快合成生物学的发展。

对于那些跳过高中生物课的人来说，这里有一个快速复习。在DNA中，三个碱基的三联体编码氨基酸，其中三个三联体作为终止信号。DNA被转录成信使RNA（mRNA），然后由核糖体（一种由蛋白质和RNA组成的复合物）读取。转移RNA（tRNA）将其三个碱基的反密码子与mRNA密码子配对，并递送相应的氨基酸。称为氨酰-tRNA合成酶的酶通过将正确的氨基酸附着到每个tRNA上来“充电”它们。

要改变遗传密码，你通常必须修改tRNA序列、充电酶，或两者兼而有之——并确保这些改变不会破坏基因组中的每个基因。这是一个协调的噩梦，也是进展缓慢的原因。

这项发表在《自然》杂志上的新工作，关键在于一个微妙的细节：核糖体RNA的一部分与tRNA上的保守序列碱基配对。这种相互作用是必不可少的，但由于所有tRNA都共享该序列，你通常不会想到去改变它。研究人员想知道：如果我们制造两个版本的tRNA——一个带有标准序列，一个带有调整——并在另一组核糖体中匹配调整，会怎样？

他们正是这样做的。他们首先必须弄清楚修改后的tRNA是否仍能被合成酶充电——这不是一个简单的问题，因为以前没有人问过。他们开发了一种巧妙的检测方法，使用无细胞翻译、机器人技术、下一代测序和分析化学。结果：大多数修改后的tRNA可以被充电，尽管效率较低，一些序列变化比其他更容易耐受。

接下来，他们确认正常核糖体会忽略修改后的tRNA，而带有匹配变化的核糖体会愉快地使用它们。然后，他们设计了一种mRNA，可以被两个系统翻译，根据读取的密码不同产生不同的结果。当他们混合两种tRNA群体、两种核糖体群体以及所有必要的化学物质时，他们得到了两种不同的蛋白质——每种遗传密码各一种。

这是一个相当巧妙的把戏。但在你开始梦想培养皿中的外星生命之前，请注意这是在无细胞系统中完成的。在实际细胞中，替代核糖体会试图翻译它们遇到的每一个mRNA，可能会产生一堆截断或畸形的蛋白质，从而杀死细胞。研究人员意识到了这一点，我们也意识到了——但我们不够聪明，看不到解决办法。也许某个敏锐的生物学家会找到。

这篇发表在《自然》杂志上的论文，2026年，DOI：10.1038/s41586-026-10949-y，证明了提出“如果”的力量——以及即使是最普遍的生物密码也不是一成不变的。