学术报告
题目: [软物质与生物物理实验室系列学术报告(212)] 生物斑图的定量合成生物学研究
时间: 2026年06月05日 15:30
地点: 中国科学院物理研究所M楼249会议室
报告人: 傅雄飞研究员(中国科学院深圳先进技术研究院)
邀请人:彭毅研究员(pengy@iphy.ac.cn)
报告摘要:
多细胞有序结构的形成原理,是发育生物学与物理复杂系统等领域的共性难题,也是合成生物学的前沿方向。传统研究多关注固定边界下的线性失稳过程,而生物有序结构的形成通常伴随细胞生长与运动所驱动的空间扩张。扩张前沿环境复杂,系统远离全局平衡态,这为其形成机制的解析带来了挑战。我们近期的工作围绕细胞生长与运动这两个影响空间扩张的关键因素,尝试理解多细胞有序结构形成的定量规律:1)发现经典合成互抑制基因回路的“拨动开关”功能受到细胞生长速率的全局调节,基因表达对生长速率变化的非平衡响应可引起细胞表型势阱重塑;基于这一认识,以生长速率为调控参数,实现了多样化菌落结构的可控合成;2)在考虑群体异质性的基础上,观察到趋化迁移群体在扩张前沿能够自发形成空间有序排列,并将相关现象推广至宿主-病毒共迁移系统,发现了“迁移淘汰”相变行为;在此基础上,构建了空间噬菌体辅助连续进化系统,为生物元件的定向进化提供了一种高通量、低成本的策略。
报告人简介:
傅雄飞,研究员,博士生导师,现任中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所所长、定量合成生物学全国重点实验室副主任、深圳合成生物创新研究院副院长。主要从事定量合成生物学研究,关注生物系统时空有序性的跨层次涌现原理,结合统计物理、复杂系统、定量生物学与合成生物学等交叉学科方法,通过数理理论与定量实验相结合的手段,探讨空间扩张人工生物系统的基因回路设计、动力学模拟及稳定性分析等问题。先后主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金青年科学基金项目(A类)等,代表性成果发表于Nat. Chem. Biol.、PNAS、eLife、Mol. Syst. Biol.等国际期刊。

