科技日報深圳3月19日電 （記者羅雲鵬）記者19日從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，該院研究員鐘超團隊聯合哈佛大學團隊，構建出基於重組酶的可編程細胞分化與比例控制平台，可通過“預設規則”，讓單一祖細胞自主生成多種子代細胞，並能定量調控該細胞的分化比例和順序。該平台有望為活體材料、類器官構建、智能生物制造等領域提供新的技術路徑。相關研究成果當日發表在國際期刊《自然》上。

過去，合成生物學雖在一定程度上能調控細胞行為，但當細胞類型增多時，系統復雜度會迅速上升，同時也缺乏對子代細胞比例的精准控制。如何讓細胞“會分化”“按比例分化”，一直是該領域難題。

基於此，研究團隊前期開發出一套能夠引導細胞“分岔選擇”的分化裝置，當誘導信號出現后，細胞會沿不同路徑分化，最終形成兩類不同“命運”的子代。為實現精准調控，團隊對這一裝置進行持續優化，最終將子代細胞的比例調控范圍拓展到約0.1%至99.9%。

據此，團隊建立的數學模型可根據已設計的“開關”結構預測最終細胞的比例。這意味著，細胞分化從過去更依賴試驗摸索，開始走向“可設計、可預測”。

在進一步研究中，團隊將系列技術整合成一種基於重組酶的可編程細胞分化與比例控制平台。利用該平台，研究人員不僅能夠調控細胞分化結果，還能夠進一步設計細胞之間的比例關系和分工方式。

研究團隊在將該平台用於纖維素降解中時發現，平台不僅能夠讓細胞“分出來”，還能讓細胞“分工合作”，進一步展現出定量合成生物學在復雜細胞群體設計中的應用潛力。