分子中含有硅-碳鍵的有機化合物被稱為有機硅化合物，在工業(yè)界具有廣泛用途。硼與一些有機基團生成的有機化合物被稱為有機硼化合物，除了在有機合成方面應(yīng)用廣泛以外，有機硼化合物還可用作聚合反應(yīng)的引發(fā)劑、煤油抗氧化劑、肥料、殺菌劑和抗癌藥等。

“用生物代替化工生產(chǎn)更環(huán)保、更經(jīng)濟、中間產(chǎn)物毒性更小，”Arnold說。

“這次，前所未有的，我們賦予生命體生產(chǎn)一種新化學(xué)鍵的能力，”Arnold說。“但這僅僅是個開始，我們將開辟一個全新的發(fā)明創(chuàng)造探索空間?！?/p>

人類正逐漸將改造自然和利用自然的本領(lǐng)發(fā)揮到極致。

早在1990年代，Arnold就開發(fā)了一種被稱為定向進化（directed evolution）的方法，誘使細(xì)菌制造含硼化合物。他們讓酶在實驗室中進行進化以完成預(yù)期功能，以生產(chǎn)自然生物界中不存在的化學(xué)鍵。

科學(xué)家們從一種由熱泉細(xì)菌生產(chǎn)的細(xì)胞色素c（cytochrome c）變異體蛋白開始，突變了編碼該蛋白的DNA，然后把突變DNA序列放入上千個細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，看哪些細(xì)菌能生成所需的硼-碳鍵。篩選出的突變DNA再經(jīng)過數(shù)次突變-檢測循環(huán)，直到細(xì)菌們高度熟練硼-碳化合物組裝。

他們總共制造了6個版本的蛋白，每種都能自如運用硼-碳鍵組裝分子，但是6種分子的結(jié)構(gòu)稍有不同。研究結(jié)果證明，在生產(chǎn)原理完全一致的情況下，細(xì)菌們的目標(biāo)產(chǎn)出率比合成化工法高400倍。

“蛋白質(zhì)DNA就像軟件，能黑客也能被重寫，”文章一作Jennifer Kan說?！皞鹘y(tǒng)化學(xué)，如果你想生產(chǎn)某個新東西，你必須重新合成一整套化學(xué)催化劑。但是合成生物不同，你只需修改DNA，告訴細(xì)菌你想要的東西長什么樣。”

“硼是化學(xué)界的無名英雄之一，雖然它不經(jīng)常被人掛在嘴邊，但它對化學(xué)界的貢獻(xiàn)非常巨大。最近美國宇航局的好奇漫游者在火星上發(fā)現(xiàn)了硼元素，這是一顆星球可能適合居住的標(biāo)志性條件之一。我們很高興，成為率先把硼元素放進合成生物工具箱的人?！?/p>