近日，澳门科技大学校长朱健康院士联合南方科技大学科研团队，在国际顶级学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了一项重磅成果。他们利用先进的「精准育种」技术，成功培育出富含七种关键营养素的新一代「功能番茄（5m番茄）」。更令人惊喜的是，这颗番茄不仅营养爆棚，在动物实验中，还展现出了显著抑制结直肠癌细胞生长的潜力。
想要让日常膳食变得更营养，最理想的载体就是大家天天都能吃到的蔬菜。番茄作为全球消费量最大的蔬菜之一，自然成为了科学家的首选。虽然普通番茄本身就自带不少好东西，但里面的营养素含量实在是太低了，想靠吃普通番茄补足每日所需，你的胃可能第一个表示抗议。过去，科学家也尝试过用转基因技术来给番茄「升级」，但往往只能单点突破——提升了维生素C，番茄红素就顾不上了。
这一次，朱健康院士团队祭出了精准育种技术这把精准的「分子剪刀」。它不引入任何外源基因，只是安全、精准地微调番茄自身的基因，首次在同一个番茄里实现了「多条营养生产线的大丰收」。
为了创制这颗代号为「5m」的超级番茄，研究团队对番茄体内的四个营养合成环节进行了精细调控，成功召唤出七种守护健康的营养成分。
首先是维生素D。团队微调了一个关键基因，让番茄开始积累维生素D的前体物质，经过阳光或紫外线照射后，就能转化为活性维生素D3。要知道，普通番茄里可没有这东西，它能帮我们强健骨骼、提升免疫力。其次是舒压成分GABA。通过改造关键酶，让有助于舒缓压力、改善睡眠和稳定血压的GABA含量暴增了5倍以上，堪称天然的「情绪消火栓」。
接着是护眼与抗氧化的「类胡萝卜素天团」。团队解除了合成限制，让番茄红素飙升了7倍，具有护眼作用的β-胡萝卜素（维生素A前体）提升了近4倍，叶黄素等抗老化成分也大幅增加。最后是维生素C。团队解除了两个基因的「刹车」机制，让维生素C的合成量直接翻倍。
精准育种技术实现番茄果实七种功能代谢物含量显著提高
这颗在实验室里诞生的「5m番茄」，外观呈现出独特而诱人的红褐色。研究团队算了一笔账：它的营养密度极高，我们每天只需要吃1个5m番茄（约30克，相当于一颗圣女果的大小），就能补足一天所需的维生素A和番茄红素；吃4个，就能把一整天所需的维生素C和维生素D通通补齐。
更棒的是，虽然营养成分翻了几倍，但这颗超级番茄的植株高度、果实大小和甜度口感，与普通番茄没有任何差别。这意味着，我们完全不需要牺牲番茄本身的美味。
除了丰富的营养储备，研究团队还进一步探索了这颗番茄在疾病预防和健康管理方面的功效。在体外细胞实验中，5m番茄提取物展现出了强大的杀伤力，能显著抑制结直肠癌细胞的生长和转移。
为了验证在体内的实际效果，研究人员在小鼠体内构建了结直肠癌肿瘤模型，并开启了为期21天的「番茄喂养计划」。实验结果令人振奋：与喂食普通番茄的小鼠相比，喂食5m番茄的小鼠，其体内的肿瘤体积和重量都出现了显著的缩小。
5m番茄可显著抑制HCT116细胞生长以及和小鼠体内肿瘤生长
这表明，5m番茄中大幅提升的多种营养素并不是在单打独斗，而是像一个团队一样协同作战。飙升的番茄红素、维生素C和β-胡萝卜素构成了强大的抗氧化网络，清除自由基、抑制慢性炎症；而维生素D3则在免疫调节中起到关键作用。这些成分各司其职又相互配合，最终在体内产生了「1+1>2」的健康保护效应。
这项研究的重大意义，不仅在于创造了一颗「超级番茄」，更在于它为未来的「食物药（Food as Medicine）」和「主动健康管理」提供了一个完美的范例。
相比于化学合成的药丸，天然食物中的营养素包裹在果肉细胞中，也更加美味可口和天然有机。这就是从「吃药补充」到「吃对食物」的观念转变。
未来，这项精准育种技术还可以被推广到水稻、小麦、玉米等我们天天都要吃的主粮作物上。也许在不久的将来，我们不需要再看着满桌的保健品发愁，只需在一日三餐里多吃两口「超级作物」，就能轻松、自然地守护身体健康。
论文与科研团队信息
发表期刊：《美国国家科学院院刊》（PNAS）
论文标题：Multiplex gene editing enables the multi-biofortification of essential vitamins and other health-promoting phytonutrients in tomato
论文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2603937123
研究团队：南方科技大学洪烨淳、余宗峻、朱文波和孙加雷为论文并列第一作者，洪烨淳和澳门科技大学朱健康院士为共同通讯作者。同时得到朱泽尧、曹民杰、吕宇轩、郎曌博、刘朋朋，以及王镇等学者的帮助。该研究得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划等多项基金的资助。
