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很久以前，人类已经开始用葡萄发酵来生产葡萄酒，酵母菌是葡萄酒酿制过程中的关键微生物。酵母菌分布于整个自然界，是一种肉眼看不见的微小单细胞生物。酵母菌具有典型的真核细胞结构，用高倍显微镜观察可以观察到细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等。

1856年，路易斯•巴斯德发现了酿酒的葡萄汁中有酵母菌，在氧气充足条件下，酵母菌可以同人体细胞一样，将糖类分解成二氧化碳和水，同时释放出能量用于各项生命活动；而在缺乏氧气时，通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇（即酒精）来获取能量。巴斯德将酵母菌归类为兼性厌氧微生物。

酵母菌的全套基因装载在16条染色体上。2018年我国科学家覃重军研究团队及其合作者以酵母菌为材料，将16条染色体拼接成了一条巨大染色体。首次人工创建了“人造单染色体酵母细胞”，这是合成生物学领域具有里程碑意义的突破。16合1的染色体只去除掉少数基因，却显著改变了染色体的三维结构。

此前有学者认为，染色体的三维结构变化会很大地影响生物体发挥功能。为了研究人工拼接染色体对生物的影响，研究团队将含16条染色体的酵母菌和人造单染色体酵母细胞单独培养，发现两者性状类似，在生长上仅出现较小差异。他们又把酵母菌和人造单染色体酵母细胞混合培养，经过一段时间培养之后发现，酵母菌数量越来越多，人造单染色体酵母细胞越来越少。

酵母菌三分之一基因与人类同源，人造单染色体酵母细胞的诞生，为众多研究课题提供重要模型。比如人的过早衰老、基因突变、肿瘤形成等很多与染色体有关的疾病，都可以先用人造单染色体酵母细胞为材料进行研究，然后在高等生物上测试。