细胞动力学读书会 | 第三期：细胞力学通讯及自组织行为调控

导语

在传统的认知中，细胞的生命活动主要受生化因素调节。近年来的前沿研究发现，细胞物理微环境通过力学信号传导，深度调控免疫应答、神经连接及肿瘤演进等关键生命过程，为疾病机制研究和精准医疗提供了全新的物理学范式。本期读书会为细胞动力学读书会第三期，中国科学院理论物理研究所副研究员樊琪慧将在本期分享她关于细胞力学感知与三维微环境建模的最新研究进展，与大家共同探讨物理因素如何重塑我们对细胞行为的理解。

集智俱乐部联合北京师范大学大学教授李辉，中科院理论物理学所副研究员王维康、西湖大学生命科学学院博士后韦晓慧以及烛龙（上海）生物医药科技有限公司王艳博士共同发起「」，尝试从单细胞数据中重构细胞的动力学，以揭示细胞状态转化的普遍特性和机制；通过分享经典文献与最新研究进展，希望在数据、模型和生物过程间，建立起一种可以反复检验、不断验证的动态关系。

报告简介

在传统的认知中，细胞的生命活动主要受生化因素调节。然而，近年来的前沿研究发现，细胞所处的物理微环境（如力学强度、几何形状等）同样扮演着指挥官的角色。研究人员通过跨学科协作，将物理学的精密测量与建模引入生命科学。利用先进的水凝胶微加工技术，构建可调控的三维体外微环境模型。不仅首次揭示了胞外基质如何像“光纤”一样辅助力学信号实现细胞间的长程通讯，还发现了物理因素对免疫细胞运动模式、神经精准连接辅助功能及细胞群体自组织行为的深层调控机制。这些发现不仅刷新了我们对细胞迁移、神经发育及癌症演变的认知，更为从物理学视角理解生理病理过程、开发新型精准医疗方案开辟了全新路径。

分享大纲

1.细胞对相互作用-肿瘤免疫

2.细胞网络-神经元精准对接

3.细胞集群-自组织修复

核心概念

破解生命密码的新维度：物理微环境如何“指挥”细胞行为？

主讲人介绍

主讲人：樊琪慧，2009年获中国科学技术大学生命科学学士学位，2015年获美国夏威夷大学博士学位，2015年至今于中科院物理所承担博士后、副研究员工作。开展的研究工作包括基于微流控技术以及天然水凝胶材料构建三维细胞培养模型、器官芯片等，用于模拟体内复杂微环境；同时在细胞、分子层面对微环境中的生物芯片模型进行追踪成像和物理调控，关注于三维微环境中力学信号对神经和肿瘤免疫等方面的细胞功能影响。结合物理、生命科学、工程等多学科领域的技术方法和理论，注重原始创新和开展高水平的研究工作。

参考文献

1. Chen Yang, Xinrui Dong, Bingrui Sun, Ting Cao, Ruipei Xie, Yiyu Zhang, Ziyue Yang, Jing Huang, Ying Lu, Ming Li, Xiaochen Wang, Ye Xu, Fangfu Ye, and Qihui Fan, Physical immune escape: Weakened mechanical communication leads to escape of metastatic colorectal carcinoma cells from macrophages. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024. 121(22): p. e2322479121.

2. R. P. Xie, X. Y. Yu, T. Cao, C. Yang, Y. Y. Zhang, X. C. Wang, Y. J. Liu, S. M. Duan, F. F. Ye, and Q. H. Fan, Fibrous Viscoelastic Extracellular Matrix Assists Precise Neuronal Connectivity. Advanced Functional Materials, 2023. 33(36): p. 2301926.

3. Q. Fan, Y. Zheng, X. Wang, R. Xie, Y. Ding, B. Wang, X. Yu, Y. Lu, L. Liu, Y. Li, M. Li, Y. Zhao, Y. Jiao, and F. Ye, Dynamically Re-Organized Collagen Fiber Bundles Transmit Mechanical Signals and Induce Strongly Correlated Cell Migration and Self-Organization. Angew Chem Int Ed Engl, 2021. 60(21): p. 11858-11867.

时间信息

2026年2月27日（周五）晚19:30-21:30，腾讯会议线上进行，微信视频号+集智俱乐部B站号同步直播，感兴趣的朋友扫码报名加入细胞动力学读书会后，可进入学员群进行交流。

报名读书会：

「细胞动力学:基因网络、群细胞、组织形态与发育」

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。

中将融合物理学、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。

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