中國科學院深圳先進技術研究院與哈佛大學聯合團隊在細胞分化調控領域取得重要突破。科研人員成功構建出基于重組酶的可編程細胞分化與比例控制平臺，該系統能夠通過預設程序實現單一祖細胞向多種子代細胞的自主分化，并精確控制不同類型細胞的生成比例與分化順序。相關研究成果已發表于國際頂級學術期刊《自然》雜志。
傳統合成生物學技術在調控細胞行為時面臨顯著挑戰：當細胞類型增加時，系統復雜度呈指數級上升，且難以實現對子代細胞比例的精準控制。研究團隊前期開發的細胞"分岔選擇"裝置雖能引導細胞沿不同路徑分化，但比例調控范圍有限。經過持續優化，新平臺將子代細胞比例調控精度提升至0.1%至99.9%的寬幅區間，并通過數學模型實現了分化結果的預測性設計。
該平臺的核心創新在于整合了重組酶開關與反饋控制機制。科研人員通過構建合成基因線路，使細胞群體比例能夠按照預設程序進行動態調整。實驗數據顯示，在纖維素降解應用中，經過編程的細胞群體不僅完成分化，還能根據功能需求進行分工協作，展現了定量合成生物學在復雜細胞系統設計中的獨特優勢。
研究團隊介紹，新平臺突破了傳統細胞分化調控的隨機性局限，使細胞行為從"自然選擇"轉向"人工設計"。通過調整基因線路中的"開關"結構，研究人員能夠預先設定不同子代細胞的生成比例，這種可編程特性為活體材料制造、類器官構建等前沿領域提供了全新技術路徑。
目前，科研人員正在完善平臺的穩定性與擴展性，計劃引入細胞間通信模塊、自適應調控系統以及環境響應機制。這些改進將使平臺能夠應對更復雜的生物制造需求，為組織工程、智能治療系統等領域的實際應用奠定基礎。實驗證明，經過優化的細胞群體在持續工作兩周后仍能保持預設的分化比例與功能分工。
