细胞精确分化与比例调控新平台研发成功

科技日报深圳3月19日讯——中国科学院深圳先进技术研究院19日发布消息称，研究员钟超带领的团队，携手哈佛大学科研人员，共同开发了一种基于重组酶的新型可编程细胞分化与比例调控平台。这项技术能够按照“设计好的规则”，让一种细胞克隆出多种后代细胞，还可以精确控制不同类型细胞的数量比例和分化顺序。专业人士认为，这个平台将为体内材料制造、类器官生成和智能生物制造等前沿领域带来全新解决思路。相关成果已在国际顶级学术期刊《自然》发表。

此前，合成生物学领域已经可以对细胞行为进行一定程度管理，但随着细胞种类的增加，相关系统变得越来越复杂，并且难以精确掌握各种子代细胞的比例，科学家们苦于没法让细胞“既能分化，又能照规定分化”。这是该领域长期以来的一大难题。

针对这一难点，研究团队首先研发出一套能让细胞“做出抉择”的分化系统。每当感受到外部特定信号，细胞就会选择不同路径，最终生成两种不同类型的后代。通过不断精细化调整和升级，该系统如今能将后代细胞比例调节到0.1%至99.9%的广泛区间，极大提升了调控精度。

团队还创建了相应的数学模型，可以根据事先设计的“分化开关”结构，准确预判最终细胞类型的比例。这也意味着，研究人员对细胞分化过程的掌控正从“依靠大量实验反复试错”逐步迈向“精确设计、定量可控”。

进一步研究中，科学家们将这些创新技术整合为一个基于重组酶的编程平台。通过这一平台，科研人员不仅能够规划细胞的分化结局，还能自定义不同细胞之间的数量配比和合作机制。

当这项技术被运用到纤维素降解等实际需求中时，研究团队发现，平台不仅让细胞能“分头发展”，还能使它们“协同作业”，在复杂细胞群体的设计和应用上展现出巨大潜力，为定量合成生物学的推进打开了新的大门。