細(xì)胞動力學(xué)讀書會 | 第七期：形態(tài)發(fā)生與多尺度建模

導(dǎo)語

纖形態(tài)發(fā)生指胚胎發(fā)育或組織再生中，細(xì)胞在時(shí)空尺度上形成特定三維結(jié)構(gòu)與功能組織的過程，是細(xì)胞集體行為的時(shí)空整合結(jié)果，也是發(fā)育生物學(xué)重要內(nèi)容。本期讀書會為細(xì)胞動力學(xué)讀書會第七期，西湖大學(xué)西湖學(xué)者郭瀚卿將以經(jīng)典形態(tài)發(fā)生過程為例，結(jié)合生物學(xué)技術(shù)與頂點(diǎn)模型等數(shù)學(xué)工具，介紹力學(xué)與生化信號的耦合機(jī)制，展示定量生物學(xué)在復(fù)雜系統(tǒng)研究中的重要作用。

集智俱樂部聯(lián)合北京師范大學(xué)大學(xué)教授李輝，中科院理論物理學(xué)所副研究員王維康、西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士后韋曉慧以及燭龍（上海）生物醫(yī)藥科技有限公司王艷博士共同發(fā)起「」，嘗試從單細(xì)胞數(shù)據(jù)中重構(gòu)細(xì)胞的動力學(xué)，以揭示細(xì)胞狀態(tài)轉(zhuǎn)化的普遍特性和機(jī)制；通過分享經(jīng)典文獻(xiàn)與最新研究進(jìn)展，希望在數(shù)據(jù)、模型和生物過程間，建立起一種可以反復(fù)檢驗(yàn)、不斷驗(yàn)證的動態(tài)關(guān)系。

報(bào)告簡介

形態(tài)發(fā)生，指在胚胎發(fā)育或組織再生過程中，細(xì)胞在時(shí)空尺度上形成特定三維結(jié)構(gòu)與功能組織的過程。形態(tài)發(fā)生是細(xì)胞集體行為的時(shí)空整合結(jié)果，也是發(fā)育生物學(xué)的一個(gè)重要組成部分。它由基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞動力學(xué)共同驅(qū)動，涉及細(xì)胞骨架重構(gòu)、細(xì)胞間相互作用及生物力學(xué)的動態(tài)耦合。本次報(bào)告將以經(jīng)典形態(tài)發(fā)生過程為例，結(jié)合生物學(xué)技術(shù)與頂點(diǎn)模型等數(shù)學(xué)工具，介紹力學(xué)與生化信號的耦合機(jī)制，展示定量生物學(xué)在復(fù)雜系統(tǒng)研究中的重要作用。

分享大綱

1. 果蠅胚胎作為模式生物

2. 胚胎發(fā)育的形態(tài)發(fā)生過程

3. 表皮折疊的重要性及主要機(jī)制

核心概念

胚胎發(fā)育，形態(tài)發(fā)生，表皮折疊，vertex model

主講人介紹

主講人：郭瀚卿，2017年獲四川大學(xué)和University of Minnesota – Twin Cities學(xué)士學(xué)位。2017-2022年博士就讀于Dartmouth College，利用生物物理學(xué)、顯微成像、光遺傳學(xué)等手段研究胚胎發(fā)育過程中的形態(tài)發(fā)生過程，并獲Hannah T. Croasdale Scholar Award、Gilman Fellow等榮譽(yù)。后繼續(xù)于Dartmouth College開展博士后研究工作。2023年作為Westlake Fellow加入西湖大學(xué)。

參考文獻(xiàn)

1. The Biological Foundation: Kam, Z. et al. (1991). Drosophila gastrulation: analysis of cell shape changes in living embryos by three-dimensional fluorescence microscopy. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1794308/

2. The Mechanical Mechanism: Martin, A. C., et al. (2009). Pulsed contractions of an actin-myosin network drive apical constriction. Nature. https://www.nature.com/articles/nature07522

3. The Physical/Hydrodynamic Model: He, B., et al. (2014). Apical constriction drives tissue-scale hydrodynamic flow to mediate cell elongation. Nature. https://www.nature.com/articles/nature13070

時(shí)間信息

2026年3月27日（周五）晚19:30-21:30，騰訊會議線上進(jìn)行，微信視頻號+集智俱樂部B站號同步直播，感興趣的朋友掃碼報(bào)名加入細(xì)胞動力學(xué)讀書會后，可進(jìn)入學(xué)員群進(jìn)行交流。

直播信息

報(bào)名讀書會：

「細(xì)胞動力學(xué):基因網(wǎng)絡(luò)、群細(xì)胞、組織形態(tài)與發(fā)育」

由李輝、王維康、韋曉慧三位學(xué)者及王艷博士共同發(fā)起，并沿兩條主線展開：一是探討細(xì)胞命運(yùn)、多穩(wěn)態(tài)等理論核心；二是結(jié)合單細(xì)胞測序、時(shí)序推斷等方法，學(xué)習(xí)如何將靜態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為動態(tài)模型。

中將融合物理學(xué)、復(fù)雜科學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)，從Waddington景觀、自組織臨界，到反應(yīng)-擴(kuò)散模型與類器官實(shí)驗(yàn)，繪制一幅理解細(xì)胞命運(yùn)與群體動力學(xué)的連貫地圖。

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