導語

細胞絕非孤立的單元，生命的智慧，如同蟻群的協(xié)作，涌現(xiàn)在細胞間復雜的相互作用之中?？缭脚R界點，簡單規(guī)則便能催生全新的、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)與功能。

半個世紀以來，復雜系統(tǒng)科學為我們提供了洞見生命現(xiàn)象的全新工具箱。本期活動，我們將融合物理學、復雜科學與系統(tǒng)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。

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

引言

生物學中有很多反直覺的現(xiàn)象。例如：知道基因序列及生物大分子，但并無法確定生物的組織形態(tài)；草履蟲能夠在基因表達不發(fā)生改變的情況下出現(xiàn)鞭毛排列異常的表型，并且這種異常表型能夠持續(xù)傳代；一團看似“隨機均質(zhì)”的干細胞，卻能夠自發(fā)形成具有一定結(jié)構(gòu)的類器官。這些生命現(xiàn)象說明，生命形態(tài)穩(wěn)定的維持與傳代并非單一依靠遺傳物質(zhì)正常發(fā)揮作用。如果你對這些看似微觀、卻決定生命體形態(tài)和功能的現(xiàn)象感興趣，歡迎加入本次細胞動力學讀書會。

我們試回答的，不只是“某個基因做了什么”，還有：

基因網(wǎng)絡(luò)如何協(xié)作？

細胞命運如何在發(fā)育過程中變化？

細胞間相互作用如何塑造命運？

生命的結(jié)構(gòu)與功能，如何作為一種集體驅(qū)動力學過程涌現(xiàn)？

細胞并不是孤立運作的機器

生命體是一個復雜的生物系統(tǒng)。正如蟻群并非靠“聰明螞蟻”完成復雜任務(wù)，生命的智慧并不只存在于單個細胞內(nèi)部，更是涌現(xiàn)在細胞之間的協(xié)作、反饋與演化中體現(xiàn)。單個細胞不理解“整體發(fā)育”，足夠多的相互作用細胞，當跨越臨界點后，涌現(xiàn)出在單細胞層面根本不存在的新規(guī)律，通過基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，信號驅(qū)動、動力學發(fā)展并彼此約束，共同生成穩(wěn)定、可重復、又具有可塑性的生物結(jié)構(gòu)，在漫長的演化中那些更加適應環(huán)境的改變（包括基因突變）脫離群體背景浮現(xiàn)，逐漸穩(wěn)定并被保留下來。這正是細胞動力學與復雜科學交匯之處。

顯然，復雜科學與系統(tǒng)論的視角為我們提供了不一樣的思考方式。半個多世紀以來，非線性過程，自組織、對稱性破缺等現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與提出，基因網(wǎng)絡(luò)，多組學及多尺度系統(tǒng)的等方法學的提出逐漸成為人類思考生命現(xiàn)象的重要工具。這些工具，極大的擴大了我們探索世界的尺度與維度，從浩瀚宇宙到生命大分子，從生命演化到人類意識。

在本次細胞動力學讀書會中我們將用物理學、復雜科學與系統(tǒng)生物學多學科的視角，從細胞周期振蕩、分化軌跡、發(fā)育穩(wěn)健性，到 Waddington 景觀、吸引子、多穩(wěn)態(tài)、分岔與臨界性；從反應–擴散模型、BZ 反應、非平衡統(tǒng)計物理，到空間轉(zhuǎn)錄組學、發(fā)育動力學、類器官與自組織實驗系統(tǒng)，重新理解細胞這一“最小生命單元”，以及它們?nèi)绾卧谙嗷プ饔弥?，生成形態(tài)發(fā)揮功能。

本次細胞動力學讀書會，由集智俱樂部聯(lián)合北京師范大學教授李輝、中國科學院理論物理研究所副研究員王維康、西湖大學生命科學學院博士后韋曉慧、燭龍（上海）生物醫(yī)藥科技有限公司技術(shù)總監(jiān)王艷這四位來自復雜系統(tǒng)、計算生物學、發(fā)育學和生物學方向的學者共同發(fā)起，嘗試用一條貫通的線索，把以下研究方向放在同一張動力學地圖上重新理解：

• 單細胞狀態(tài)演化

• 細胞群體自組織

• 發(fā)育與類器官形成

• 表觀遺傳與動力學

讀書會將圍繞兩條主線展開：

發(fā)起人

李輝，北京師范大學教授，博士生導師，國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者，中國科學院青促會成員。2006年本科畢業(yè)于山東大學物理學院，2012年博士畢業(yè)于中國科學院物理研究所。曾赴牛津大學、哈佛大學和麻省理工學院學術(shù)訪問?，F(xiàn)擔任美國物理聯(lián)合會 (AIP) 期刊 Biophysics Reviews 副主編、中國物理學會 CPL 等四刊聯(lián)合青年編委等職。主要研究方向為生物物理與復雜系統(tǒng)。通過發(fā)展生命多尺度動力學實驗觀測及定量分析方法，研究了從生物分子、細胞、到組織的非平衡物理特性、調(diào)控規(guī)律，以揭示細胞遷移、凋亡、衰老、相分離等多種生命功能的復雜系統(tǒng)運行機制。

王維康，中國科學院理論物理研究所副研究員。2009年和2015年在北京大學物理學院獲得學士和博士學位，隨后在匹茲堡大學計算和系統(tǒng)生物學系從事博士后研究工作，2022年入職理論物理所。研究領(lǐng)域包括生物物理、計算和系統(tǒng)生物學。目前的研究興趣包括細胞態(tài)轉(zhuǎn)化的動力學，發(fā)展機器學習方法分析基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，基于自旋玻璃模型研究基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計物理性質(zhì)。

韋曉慧，西湖大學生命科學學院博士后。主要研究方向為生物顏色圖案多態(tài)性的發(fā)育與演化機制。研究將致力于整合遺傳學、顯微成像、生物物理學和定量生物學等多學科交叉方法，多層次系統(tǒng)解析海洋生物、果蠅等不同物種中顏色圖案多樣性的形成規(guī)律。通過探究其背后的遺傳與物理作用機制，旨在揭示生物顏色圖案形成的自組織規(guī)律和普適性原則，并深入闡釋生物形態(tài)復雜性與多樣性的發(fā)育與演化規(guī)律。

王艷（兼運營主理人），藥理學博士。本科階段攻讀臨床醫(yī)療專業(yè)，2015-2021年在中國醫(yī)藥工業(yè)研究院攻讀藥理學博士。曾就職于上海醫(yī)藥工業(yè)研究院細胞生物類器官工程實驗室，現(xiàn)任燭龍生物醫(yī)藥科技有限公司技術(shù)部負責人，主要負責類器官模型構(gòu)建與生物打印工作。

運行模式

「細胞動力學」讀書會2026季正式啟動

時間規(guī)劃：2026年2月6日開營，共持續(xù)10周。

參與形式：每周五晚上七點半舉行線上研討會議，并特別安排一期集智谷線下專場，促進面對面深度交流。

您將獲得：

• 掃描二維碼直達報名通道，鎖定學習席位。

• 加入專屬學員群，與讀書會發(fā)起人、主講人及優(yōu)秀同行直接交流。

• 每期內(nèi)容結(jié)束后可隨時觀看高清視頻回放，支持反復學習與復習。

立即報名，與我們一起探索生命運行的微觀動力學原理。

報名參加讀書會

讀書會價格：299元

報名方式：

第一步：微信掃碼填寫報名信息。

第二步：填寫信息后，付費報名。如需用支付寶支付，請在PC端進入讀書會頁面報名支付：

第三步：添加運營助理微信，拉入對應主題的讀書會社區(qū)（微信群）。

PS：

為維護學術(shù)交流的專業(yè)性與聚焦度，本讀書會對討論內(nèi)容作如下約定：

我們鼓勵圍繞物理學、復雜科學與系統(tǒng)生物學及相關(guān)具體問題的深入探討。為保證討論質(zhì)量，請避免發(fā)表脫離本期讀書會主題、缺乏實證基礎(chǔ)或過于空泛的哲學思辨類內(nèi)容。

若討論內(nèi)容明顯偏離主題，經(jīng)主持人提醒后仍未調(diào)整，為維護整體學習環(huán)境，我們將不得不將該成員請出討論群，并根據(jù)其實際參與進度，對未參與部分按比例辦理退費。

感謝您的理解與配合，讓我們共同營造一個專注、深入、有收獲的共學空間。

加入社區(qū)可享核心資源

成為會員即可解鎖完整學習生態(tài)，包括：線上實時問答、全部課程錄播回看、獨家資料共享、高質(zhì)量社群交流、第一手信息同步，以及通過參與共創(chuàng)任務(wù)獲取積分等權(quán)益。

特色退費與激勵機制

我們提供以下兩種途徑，讓您的投入獲得實際回饋：

1. 任務(wù)達標退費路徑 認領(lǐng)并合格完成任意兩期字幕任務(wù)，即可退還全額報名費，并額外獲得集智專屬周邊獎勵。

2. 運營成長激勵路徑 合格完成一個字幕任務(wù)后，可申請成為運營助理。在讀書會項目順利結(jié)項后，將退還學費。表現(xiàn)優(yōu)異者，還有機會獲得額外的獎學金。

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