赫拉克利特说:“生命如流水”。

但生命亦是稳态 —— 在持续变化中维持动态平衡。

稳态调控贯穿于生命活动的各个层次。在细胞内部,生物分子构建出功能多样的分子网络——如代谢网络、信号转导网络和基因调控网络等——通过复杂而协调的相互作用,共同维持细胞的稳态。在多细胞动物中,细胞分化为多种组织,以行使不同的生理功能,同时组织间通过复杂的相互作用共同维持机体稳态。

本课题组致力于揭示在不同生理及扰动状态下,分子网络与组织协同的基本原理。具体研究方向包括:

research direction 1

开发新一代系统生物学工具

我们开发整合系统生物学实验与计算的技术体系,以:

  • 实现高通量遗传与环境扰动
  • 生成高精度分子表型指纹
  • 构建理论预测模型

该技术体系覆盖分子、细胞与组织等各个层次,致力于解析生物系统如何在多变环境中维持稳态。我们的新一代系统生物学平台不仅推动本团队原创发现,更将助力相关领域以更高分辨率和精准度探索复杂生命系统。

Research direction-Molecular Networks

分子网络协同维持细胞稳态的原理

我们运用新一代系统生物学技术(如Worm Perturb-Seq),系统解析基因间的功能关联,以揭示:
• 分子网络的运行模式
• 分子网络间的互作机制

我们尤其关注代谢网络、信号传导网络与基因调控网络(GRN)如何协同作用,从而在不同生理与扰动条件下维持细胞稳态。

research direction 3

多组织协同维持机体稳态的原理

我们开发的系统生物学工具使我们能够系统地研究不同组织如何协同维持机体稳态。目前,我们的研究聚焦于两个核心问题:

• 不同组织内代谢网络或信号传导网络如何协同作用?

• 不同组织间如何通过代谢与信号转导网络进行交流?

通过采用秀丽隐杆线虫和斑马鱼等模式生物,以及人源类器官组装体(assembloid)生理病理模型,我们致力于:
• 揭示多组织协同的普适性规律
• 推动基础发现向疾病诊疗的转化应用