真核生物的基因组拥有着一定数量的染色体，融合染色体的生命体是否能存活，还属于未知。目前世界上染色体融合技术还不成熟，融合染色体至一条更是未有先例。日前，中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员覃重军，创造了世界首例只有一条染色体的酵母生命体，该研究结果8月1日发表在了世界顶级期刊《自然》杂志上。
日前，中国科学家成功地将酿酒酵母的16条染色体融合为1条染色体，人工创造了一种新型的酵母菌株，这是
全球开启“炙烤模式”，连北极都30 ℃了！北京还得热四天！极端天气为何肆虐？世界气象组织回应称与全球变暖有关。
世界气象组织7月26日和27日分别发表声明称，全球多地高温、干旱、灾难性降水等极端天气事件接连发生，其中，干旱和高温还加剧了北半球野火灾情。这些极端天气给人类健康、农业、生态系统等带来了巨大的不利影响。
▲7月27日，人们在法国巴黎埃菲尔铁塔附近的喷泉中避暑。（图片来源：新华
北京热到无法自拔！还得热4天
8月2日早晨，北京最低温28.4℃，打破了8月历史最低气温的最高纪录，堪称8月历史上最炎热的一个早晨。
今天北京将出现今年第18个高温日，超过去年全年高温日数总和！！目前仍处于高温黄色预警中，还得热四天，最高温35~36℃，注意防暑防晒。之后随着副高南撤，7日北京将迎明显降雨，高温将得到缓解。
北极也热了！北极圈出现罕见高温
今年6月至7月，包含北极圈在内的全球多地气温普遍上升，出现极端高温天气。
近日，瑞典北部北极圈内的温度一度达到30℃。而西伯利亚北部地区，气温也在本月初一度达到32℃。而往年同期，这一地区的平均温度只有10℃。
美国国家冰雪数据中心的监测数据显示，异常高温进一步加剧了北极圈今年夏季的海冰融化现象，其中在北欧沿岸和俄罗斯西北部，海冰已经呈现出异常偏少态势。而海冰的减少不仅会对北极熊等生物的生存造成威胁，还可能进一步加剧北半球的异常天气。
欧洲遭遇高温干旱
除了忍受热浪煎熬的西欧、南欧等地，北欧地区也正遭遇持续高温。7月，北极圈内气温已达30℃。7月17日，挪威部分地区气温达到创纪录的33.5℃。由于气候异常干燥温暖，斯堪的纳维亚半岛和波罗的海地区森林火险持续上升。瑞典7月中旬大约发生了50起森林火灾。世界气象组织预计，欧洲北部地区气温比往年同期要高3℃到6℃。
▲瑞典7月的温度达到了86华氏度（30摄氏度），发生了50余起森林火灾，其中10余起发生在北极圈内。（图片来源：新京报）
英国多地出现30℃以上的高温，甚至高达38℃。此外，英国天气还异常干燥。截至7月底，英国多地已接近两个月未出现降雨，入夏后降雨量只有47毫米，成为近57年来最干旱的夏天。据英国医疗部门统计，今夏有上千人死于与高温有关的疾病。
亚洲热浪来袭，日韩等国多人死亡
日本继刚刚遭遇了几十年来最严重的暴雨洪水后，近期又遭受热浪袭击。由于受大范围高气压控制，日本气温屡次刷新纪录。7月15日，日本气象厅的200个气象观测站最高温度均超过35℃。7月23日，埼玉县熊谷市观测到41.1℃的最高温，东京都青梅市、山梨县甲府市、岐阜县多治见市也观测到超过40℃的高温。据日本共同社统计，7月16日至25日，日本全国超过2.2万人因中暑送医，其中，共有78人因中暑死亡。
▲当地时间2018年7月22日，日本名古屋当地气温达到38.5摄氏度。（图片来源：中新网）
韩国大范围高温天气持续，韩国气象厅连续多日发出高温预警。韩国疾病管理本部5月20日至7月21日的统计数据显示，共有1043人中暑，同比增加61%。今年以来已有十余人因中暑死亡。韩国政府正在考虑将极端炎热列为同台风、洪涝、海啸、地震等一样的自然灾害范畴。
来自朝鲜中央气象台的消息显示，朝鲜从7月15日开始出现高温，且范围逐步扩大。7月22日，朝鲜全国平均最高气温达34.6℃，比往年高出7.2℃，为1981年以来最高气温。其中，几个大城市的平均气温均高于39℃，元山市达到了
非洲和北美高温肆虐 部分地区超50℃
7月初，多个北非国家也出现热浪。7月5日，阿尔及利亚撒哈拉沙漠地区的瓦尔格拉最高气温达51.3℃。世界气象组织称，这是阿尔及利亚有可靠温度记录以来的最高值。7月3日，摩洛哥监测到43.4℃的高温。
与此同时，北美地区也未能幸免。美国加利福尼亚州遭遇创纪录的高温侵袭，多个城市的最高气温纪录都被刷新。1913年7月以56.7℃创下世界最高温纪录的加利福尼亚州死亡谷国家公园，在今年7月8日已经观测到52℃的高温。洛杉矶近郊奇诺市最高气温达到创纪录的48.9℃。而在加拿大魁北克省，高温高湿的天气造成老人和弱势人群等数十人死亡。
▲当地时间2018年7月6日，美国加利福尼亚，48℃热浪席卷加州南部，炎热指数爆表创下新纪录，民众扎堆亨廷顿海滩戏水消暑。（图片来源：东方IC）
高温干旱加剧北半球野火灾情
据世界气象组织7月27日发表的声明称，俄罗斯西伯利亚、瑞典、希腊、美国、加拿大等地今年入夏以来都因高温干旱等因素，发生了多起严重野火，且火灾面积仍呈增加趋势。
▲风云三号D星7月29日监测资料显示，俄罗斯西北部摩尔曼斯克州出现两处火点，均位于北冰洋沿岸，在北极圈内。两处火点的影响范围达4平方公里，明火去面积为0.1公顷。（图片来源：国家卫星气象中心）
北半球变暖速度快于全球水平，高温干旱使森林变得更加干燥易燃。研究发现，北半球森林正以至少近1万年来未有的速度起火燃烧。野火又向大气中释放二氧化碳，进一步加剧全球变暖。
极端天气频发或因气候变暖
近期除高温外，其他异常天气事件也频频出现。例如，6月底，加拿大东部的纽芬兰岛和布雷顿角部分地区出现降雪，积雪厚约两厘米。圣约翰和哈利法克斯地区的气温只有零下1℃，打破低温纪录。这样的天气情况极少出现，是1996年以来的第一次。
极端天气为何肆虐全球？世界气象组织认为，极端天气频发与温室气体排放导致的气候变化有关。近两个月极端天气频发的原因虽然很难简单归因于人类活动导致的气候变化，但从长期来看，极端高温和降水增多这一趋势，无疑是由气候变化引起的。
“2018年将成为有记录以来最热年份之一，多国气温都已打破纪录，这并不令人意外。目前，我们正在经历的热浪和极端高温事件，与我们所预料到的温室气体排放引起气候变化而产生的结果相一致。这种情况不是未来将要发生的，而是现在正时刻经历的场景。”世界气象组织副秘书长埃琳娜·蒙娜恩科娃说。
▲在北冰洋沿岸的北西伯利亚，模型分析显示，在 7 月 5 日出现了超过 90 华氏度的高温，比正常温度高出 40 华氏度。在阿尔及利亚的 Ouargla，气温达到 了 124.3 华氏度（51.3 摄氏度），打破了之前的非洲高温纪录 123.3 华氏度（50.7 摄氏度）。（图片来源：cnBeta）
在全球气候变暖背景下，全球极端天气事件在过去几十年中显著增多，并且预计未来还会越来越多，而想要阻止这一趋势，落实《巴黎协定》，采取措施积极应对气候变化必不可少。
。令人意外的是，尽管融合显著改变了三维染色体结构，但是含有融合染色体的酵母细胞并没有出现重大的生长缺陷。除了删除了少数非必需基因外，新菌株所含的遗传物质与正常酿造酵母相同。研究人员在8月1日的 《自然》期刊中报告了这项成果。
真核生物的染色体数量差距很大，人类有46条染色体，猿类拥有48条染色体，雄性杰克跳蚁只有1条染色体，还有的生物染色体数量达到几百条，那么染色体数量本身对生物来说意味着什么？数量的变化对生物会有怎样的影响？多条染色体具有什么优势？物种对染色体数量的改变有多大的容忍度？这是一直以来没有人能回答的问题。
“这项研究可以让研究人员探索染色体数量减少后，可能会出现的结果。”在同期刊发的评论文章中，法国国家科学研究院、法国国家健康与医学研究院Gianni Liti写道。“令人惊讶的是，将16条染色体合并为1条之后，它们依然能够存活。”
“在我看来，染色体数量在真核生物中是随机的。”中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员覃重军说，他也是本次研究论文的通讯作者。“所以，我想，如果我们能够创造一条染色体，那么我们就可以回答很多问题了。比如，有机体对染色体数量的改变有多大的容忍度？”
染色体16合1
研究人员在实验中用的酿酒酵母一共有16条染色体，每条染色体的两端都会有一个叫做端粒的保护性结构，同时染色体还有一个着丝粒的结构，着丝粒对细胞分裂时染色体分离具有重要作用，它能确保染色体各部分在细胞分裂过程中精确地分配到母细胞和子细胞。
“简单地通过端-端融合减少染色体数目的错做并不可行，因为这样一来染色体就会有两个着丝粒。”Gianni Liti在文章中写道。
染色体融合方法示例
为了解决这个问题，将两条染色体融合成一条，研究团队通过基因编辑的技术将染色体的端粒和着丝粒精准地去除，然后将已经构建好的两条染色体从缺口处进行结合。在重复了15轮染色体融合后，共去除了30个端粒和15个着丝粒，剩余2个端粒和1个着丝粒。最终将酵母的16条染色体融合成一条完整的染色体。为此，研究团队花费了4年的时间。
外圈是原本的16条染色体，内圈为融合后的单条染色体
酵母生长周期短，这意味着这种染色体整合的菌株在实验室可以长期追踪，长达数月甚至数年。这就使得研究者可以追寻影响染色体融合菌适应性能力的基因，从而来准确调控这些菌株的稳定性。
生存奇迹
在完成了染色体从16条到1条的融合之后，研究小组深入鉴定了其代谢、生理和繁殖功能及其染色体的三维结构。他们发现虽然人工创建的单条线型染色体的三维结构发生了巨大变化，但酵母具有正常的细胞功能。这颠覆了染色体三维结构决定基因时空表达的传统观念，揭示了染色体三维结构与实现细胞生命功能的全新关系。
与此同时，他们发现，总体而言细胞大小、形状等特性都没有太大的改变，只有极少量的基因表达有所改变。当细胞在不同的条件和压力下生长时，染色体数量减少并不会导致严重的生长缺陷。另外，染色体数量的改变并没有阻碍其繁殖，它们都可以同具有相同数量染色体的菌株进行有性繁殖。
不过，覃重军的团队发现，将仅有单条染色体的菌株与正常酵母菌株共同培养时，单条染色体的菌株会明显处于竞争劣势。这似乎能够说明，为什么在几百万年来，酵母染色体的数量一直保持着稳定。
开创国际先河
在美国，美国科学院院士、纽约大学医学院教授Jef Boeke团队也在同期杂志发表了背靠背研究文章，Jef Boeke是国际酵母基因组计划的负责人。此次，这位酵母研究领域“老将”将酵母染色体从16条融合为2条，虽然他们经过很多努力，但是依然没有成功获得具有1条染色体且存活的酵母菌株。
在接受外媒采访时，Boeke 解释说，这种差异有很多可能的解释，但比较合理的解释可能与大小有关。他指出，覃重军团队从酵母染色体中删除了更多的重复序列。
Gianni Liti认为，两个研究组之所以出现这种差异，可能是因为他们以不同的顺序和方向进行酵母染色体的融合。如果是这个原因，那可能意味着只有特定的基因组结构才能最终实现。未来，通过各种融合途径来减少染色体数量，将揭示染色体结构对细胞存活的影响。另外一种解释是，实验中意外引入了突变，从而影响了细胞对新基因组的耐受性。
“在这次竞争中，我们可以说完胜了美国科学家！”覃重军在接受文汇网时表示。