細胞動力學讀書會 | 第七期：形態發生與多尺度建模

導語

纖形態發生指胚胎發育或組織再生中，細胞在時空尺度上形成特定三維結構與功能組織的過程，是細胞集體行為的時空整合結果，也是發育生物學重要內容。本期讀書會為細胞動力學讀書會第七期，西湖大學西湖學者郭瀚卿將以經典形態發生過程為例，結合生物學技術與頂點模型等數學工具，介紹力學與生化信號的耦合機制，展示定量生物學在復雜系統研究中的重要作用。

集智俱樂部聯合北京師范大學大學教授李輝，中科院理論物理學所副研究員王維康、西湖大學生命科學學院博士后韋曉慧以及燭龍（上海）生物醫藥科技有限公司王艷博士共同發起「」，嘗試從單細胞數據中重構細胞的動力學，以揭示細胞狀態轉化的普遍特性和機制；通過分享經典文獻與最新研究進展，希望在數據、模型和生物過程間，建立起一種可以反復檢驗、不斷驗證的動態關系。

報告簡介

形態發生，指在胚胎發育或組織再生過程中，細胞在時空尺度上形成特定三維結構與功能組織的過程。形態發生是細胞集體行為的時空整合結果，也是發育生物學的一個重要組成部分。它由基因調控網絡和細胞動力學共同驅動，涉及細胞骨架重構、細胞間相互作用及生物力學的動態耦合。本次報告將以經典形態發生過程為例，結合生物學技術與頂點模型等數學工具，介紹力學與生化信號的耦合機制，展示定量生物學在復雜系統研究中的重要作用。

分享大綱

1. 果蠅胚胎作為模式生物

2. 胚胎發育的形態發生過程

3. 表皮折疊的重要性及主要機制

核心概念

胚胎發育，形態發生，表皮折疊，vertex model

主講人介紹

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

參考文獻

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

時間信息

2026年3月27日（周五）晚19:30-21:30，騰訊會議線上進行，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名加入細胞動力學讀書會后，可進入學員群進行交流。

直播信息

報名讀書會：

「細胞動力學:基因網絡、群細胞、組織形態與發育」

由李輝、王維康、韋曉慧三位學者及王艷博士共同發起，并沿兩條主線展開：一是探討細胞命運、多穩態等理論核心；二是結合單細胞測序、時序推斷等方法，學習如何將靜態數據轉化為動態模型。

中將融合物理學、復雜科學與系統生物學，從Waddington景觀、自組織臨界，到反應-擴散模型與類器官實驗，繪制一幅理解細胞命運與群體動力學的連貫地圖。

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