自然界中，无论是动物发育还是微生物群落形成，复杂生命系统的建立都依赖细胞分化与功能分工。不同类型的细胞不仅承担不同任务，还要以特定比例和空间分布组织在一起，才能形成稳定而高效的系统。那么我们能否通过“编程”，让细胞按照设定的规则，主动分化成不同功能的子细胞，并精准控制它们的数量和分工，从而促进生物制造、再生医学等领域的发展？
中国科学院深圳先进技术研究院科研团队联合哈佛大学研究团队，成功构建了一种基于重组酶的可编程细胞分化与比例控制平台。该平台就像一个“生物程序员”，通过“预设规则”能让单一祖细胞自主生成多种子代细胞，并能定量调控该细胞的分化比例和顺序。该成果3月19日在国际学术期刊《自然》发表。
△合成基因线路通过重组酶开关和反馈控制，对细胞群体比例进行程序化调控。
这项研究创新性地将复杂多细胞系统中“细胞分化比例”这一关键参数转化为可预测、可计算、可工程化设计的对象，为复杂多细胞系统的理性构建提供了全新方法，有望为活体材料、类器官构建、智能生物制造等领域提供新的技术路径。
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