细胞动力学读书会启动：基因网络、群细胞、组织形态与发育

导语

细胞绝非孤立的单元，生命的智慧，如同蚁群的协作，涌现在细胞间复杂的相互作用之中。跨越临界点，简单规则便能催生全新的、稳定的结构与功能。

半个世纪以来，复杂系统科学为我们提供了洞见生命现象的全新工具箱。本期活动，我们将融合物理学、复杂科学与系统生物学，从Waddington景观、自组织临界，到反应-扩散模型与类器官实验，绘制一幅理解细胞命运与群体动力学的连贯地图。

本次读书会由李辉、王维康、韦晓慧三位学者及王艳博士共同发起，并沿两条主线展开：一是探讨细胞命运、多稳态等理论核心；二是结合单细胞测序、时序推断等方法，学习如何将静态数据转化为动态模型。

引言

生物学中有很多反直觉的现象。例如：知道基因序列及生物大分子，但并无法确定生物的组织形态；草履虫能够在基因表达不发生改变的情况下出现鞭毛排列异常的表型，并且这种异常表型能够持续传代；一团看似“随机均质”的干细胞，却能够自发形成具有一定结构的类器官。这些生命现象说明，生命形态稳定的维持与传代并非单一依靠遗传物质正常发挥作用。如果你对这些看似微观、却决定生命体形态和功能的现象感兴趣，欢迎加入本次细胞动力学读书会。

我们试回答的，不只是“某个基因做了什么”，还有：

基因网络如何协作？

细胞命运如何在发育过程中变化？

细胞间相互作用如何塑造命运？

生命的结构与功能，如何作为一种集体驱动力学过程涌现？

细胞并不是孤立运作的机器

生命体是一个复杂的生物系统。正如蚁群并非靠“聪明蚂蚁”完成复杂任务，生命的智慧并不只存在于单个细胞内部，更是涌现在细胞之间的协作、反馈与演化中体现。单个细胞不理解“整体发育”，足够多的相互作用细胞，当跨越临界点后，涌现出在单细胞层面根本不存在的新规律，通过基因调控网络，信号驱动、动力学发展并彼此约束，共同生成稳定、可重复、又具有可塑性的生物结构，在漫长的演化中那些更加适应环境的改变（包括基因突变）脱离群体背景浮现，逐渐稳定并被保留下来。这正是细胞动力学与复杂科学交汇之处。

显然，复杂科学与系统论的视角为我们提供了不一样的思考方式。半个多世纪以来，非线性过程，自组织、对称性破缺等现象的发现与提出，基因网络，多组学及多尺度系统的等方法学的提出逐渐成为人类思考生命现象的重要工具。这些工具，极大的扩大了我们探索世界的尺度与维度，从浩瀚宇宙到生命大分子，从生命演化到人类意识。

在本次细胞动力学读书会中我们将用物理学、复杂科学与系统生物学多学科的视角，从细胞周期振荡、分化轨迹、发育稳健性，到 Waddington 景观、吸引子、多稳态、分岔与临界性；从反应–扩散模型、BZ 反应、非平衡统计物理，到空间转录组学、发育动力学、类器官与自组织实验系统，重新理解细胞这一“最小生命单元”，以及它们如何在相互作用中，生成形态发挥功能。

本次细胞动力学读书会，由集智俱乐部联合北京师范大学教授李辉、中国科学院理论物理研究所副研究员王维康、西湖大学生命科学学院博士后韦晓慧、烛龙（上海）生物医药科技有限公司技术总监王艳这四位来自复杂系统、计算生物学、发育学和生物学方向的学者共同发起，尝试用一条贯通的线索，把以下研究方向放在同一张动力学地图上重新理解：

• 单细胞状态演化

• 细胞群体自组织

• 发育与类器官形成

• 表观遗传与动力学

读书会将围绕两条主线展开：

发起人

李辉，北京师范大学教授，博士生导师，国家优秀青年科学基金获得者，中国科学院青促会成员。2006年本科毕业于山东大学物理学院，2012年博士毕业于中国科学院物理研究所。曾赴牛津大学、哈佛大学和麻省理工学院学术访问。现担任美国物理联合会 (AIP) 期刊 Biophysics Reviews 副主编、中国物理学会 CPL 等四刊联合青年编委等职。主要研究方向为生物物理与复杂系统。通过发展生命多尺度动力学实验观测及定量分析方法，研究了从生物分子、细胞、到组织的非平衡物理特性、调控规律，以揭示细胞迁移、凋亡、衰老、相分离等多种生命功能的复杂系统运行机制。

王维康，中国科学院理论物理研究所副研究员。2009年和2015年在北京大学物理学院获得学士和博士学位，随后在匹兹堡大学计算和系统生物学系从事博士后研究工作，2022年入职理论物理所。研究领域包括生物物理、计算和系统生物学。目前的研究兴趣包括细胞态转化的动力学，发展机器学习方法分析基因调控网络，基于自旋玻璃模型研究基因调控网络和神经网络的统计物理性质。

韦晓慧，西湖大学生命科学学院博士后。主要研究方向为生物颜色图案多态性的发育与演化机制。研究将致力于整合遗传学、显微成像、生物物理学和定量生物学等多学科交叉方法，多层次系统解析海洋生物、果蝇等不同物种中颜色图案多样性的形成规律。通过探究其背后的遗传与物理作用机制，旨在揭示生物颜色图案形成的自组织规律和普适性原则，并深入阐释生物形态复杂性与多样性的发育与演化规律。

王艳（兼运营主理人），药理学博士。本科阶段攻读临床医疗专业，2015-2021年在中国医药工业研究院攻读药理学博士。曾就职于上海医药工业研究院细胞生物类器官工程实验室，现任烛龙生物医药科技有限公司技术部负责人，主要负责类器官模型构建与生物打印工作。

运行模式

「细胞动力学」读书会2026季正式启动

时间规划：2026年2月6日开营，共持续10周。

参与形式：每周五晚上七点半举行线上研讨会议，并特别安排一期集智谷线下专场，促进面对面深度交流。

您将获得：

• 扫描二维码直达报名通道，锁定学习席位。

• 加入专属学员群，与读书会发起人、主讲人及优秀同行直接交流。

• 每期内容结束后可随时观看高清视频回放，支持反复学习与复习。

立即报名，与我们一起探索生命运行的微观动力学原理。

报名参加读书会

读书会价格：299元

报名方式：

第一步：微信扫码填写报名信息。

第二步：填写信息后，付费报名。如需用支付宝支付，请在PC端进入读书会页面报名支付：

第三步：添加运营助理微信，拉入对应主题的读书会社区（微信群）。

PS：

为维护学术交流的专业性与聚焦度，本读书会对讨论内容作如下约定：

我们鼓励围绕物理学、复杂科学与系统生物学及相关具体问题的深入探讨。为保证讨论质量，请避免发表脱离本期读书会主题、缺乏实证基础或过于空泛的哲学思辨类内容。

若讨论内容明显偏离主题，经主持人提醒后仍未调整，为维护整体学习环境，我们将不得不将该成员请出讨论群，并根据其实际参与进度，对未参与部分按比例办理退费。

感谢您的理解与配合，让我们共同营造一个专注、深入、有收获的共学空间。

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1. 任务达标退费路径 认领并合格完成任意两期字幕任务，即可退还全额报名费，并额外获得集智专属周边奖励。

2. 运营成长激励路径 合格完成一个字幕任务后，可申请成为运营助理。在读书会项目顺利结项后，将退还学费。表现优异者，还有机会获得额外的奖学金。

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