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心力衰竭是21世纪流行病，是心血管疾病中的第一杀手。当前，全球心脏病发病率日益增加，每年心脏相关死亡数达到2000万，5年死亡率50%左右。然而，心衰治疗不尽如人意，为此，人们不断探索着新的治疗手段。 干细胞治疗是目前心脏疾病领域研究的热点之一。干细胞应用于心血管疾病再生治疗已有10余年的历史，全世界而言，已有数千名患者接受干细胞治疗。 干细胞治疗心衰的 真实 案例 2014年，干细胞治疗缺血性心衰中国区三期临床试验正式启动。全世界心力衰竭患者数量为1.17亿人，其中，中国心衰患者数量为2997.1万，占全世界心衰患者总数的25.6%。2016年，卡拉特先生心脏严重衰弱，爬一层楼梯都很困难，接受干细胞治疗的3个月后，心脏输送的血液量比以前增加了25%，并且重返篮球场。干细胞治疗心衰的作用机制 大多数心力衰竭由心脏病发作导致心肌死亡所致，因为心肌无法再生，所以受损区域被瘢痕组织代替，瘢痕组织不会收缩，进而使心脏丧失功能。干细胞可帮助重建受损心肌并恢复心功能，是心力衰竭治疗的新兴疗法。 干细胞具有无限繁殖、多向分化潜能、自我复制等特点，在体外能分化为心肌细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞。当组织损伤时，干细胞可归巢到缺血区，分化成内皮细胞，促进新生毛细血管的形成，挽救濒死心肌细胞，从而达到改善心功能的目的。 干细胞具有旁分泌的作用，它可以通过释放细胞因子、趋化因子等信号趋向周围组织中发挥旁分泌作用，可抑制受损部位炎症反应，减少心肌瘢痕形成。 干细胞治疗心衰的临床研究进展 近年来，干细胞治疗心力衰竭的临床试验已经在多个地区开展。截止目前，在Clinical trial.gov 上登记的已有106项干细胞治疗心衰的临床研究。2015年7月，在《journal Stem Cells Translational Medicine》（干细胞转化医学）杂志上发表的一篇研究报告，该研究招募了60名严重心脏衰竭的病人，并随机分配其中48名接受干细胞治疗；另外12名维持传统治疗。一年后，48名接受干细胞治疗的患者心脏的“射血分数”相对另外12名患者都有明显改善，同时试验也证实了干细胞疗法在治疗心脏衰竭领域是安全可行的，并没有对患者产生不利影响。该研究表明为受损心肌提供干细胞的新方法已经在治疗严重心脏衰竭领域取得了初步成效。 2016年8月，生物技术公司CardioCell在欧洲心脏病协会大会（European Society of Cardiology Congress）上公布了其使用干细胞治疗慢性心脏衰竭（HF）适应症的良好结果。这是世界上首个2a期临床试验，研究了通过静脉注射缺血耐受间充质干细胞（itMSC）的手段来治疗慢性心脏衰竭的效应。这项研究表明itMSC治疗可能为心衰病人提供更实际的选择，开辟了未来干细胞创新疗法的可能性。 2016年12月，国家卫计委公布的官方备案的干细胞临床研究项目中，上海市东方医院的“人脐带间充质干细胞治疗心衰的临床研究” 顺利通过备案，这意味着国家层面对这一临床研究的认可。 2018年，《循环研究》杂志（Circulation Research）在线公布了干细胞疗法CardiAMP治疗心力衰竭的III期临床试验结果——队列研究中前10名患者的治疗结果令人满意。这是首次公布干细胞治疗心力衰竭关键性试验的结果数据。该疗法采用个体化的微创方法利用患者自体骨髓来源细胞，通过心脏导管进行细胞移植治疗心血管疾病。治疗组患者的六分钟步行距离有所改善，相对改善率为20.5%；心脏功能分级也有所改善。在这篇论文中，骨髓来源干细胞在心力衰竭患者身上的不同特性和效力得到了认可。目前的研究表明干细胞具有治疗心衰的潜力，但对心衰患者不同的疾病阶段选择的干细胞类型、剂量、治疗途径和治疗频次，尚需进行大规模、多中心、随机双盲的临床研究来进一步探索。干细胞疗法作为一种潜在的治疗心脏衰竭的方法，相信未来将有望帮助心衰患者重获健康！
因为这种干细胞技术很有可能会让头发重新长出来，这对秃头的人来说非常的重要，所以引起了很多群体的关注。
开源类的期刊不知道你有了解过没，也还可以的，世界肿瘤研究，你去看看
我觉得人类离这一步还有十分遥远的距离，因为人类根本不可能采用真正的人体做实验，而人与鼠之间毕竟还有其他差异，想真正让人做到这一步很难。我个人无法接受这一点，这明显是有悖于伦理道德的事情。我不希望看到这样的技术出现，也不希望这种事真的发生在生活里。
最近英国原则上批准了一类人兽混合胚胎实验。其实类似的研究在中国早已进行，并发表了论文。但由著名科学家盛慧珍领导的这一工作目前已基本中断，整座大楼显得空空荡荡9月5日，英国“人工受精与胚胎学管理局”(HFEA)原则上批准了一类人兽混合胚胎的实验，这事实上是对英国纽卡斯尔大学和国王学院等研究机构在一两年前提出的研究申请的回应。该管理局将根据科学家的研究申请，逐个进行审查。这意味着英国科学家终于可以正式进行这类人兽混合胚胎研究。说是一类研究，是因为异种混合胚胎的实验实际上有三个等级：第一种是将某种动物的精子与另一种动物的卵子结合为受精卵，这类研究在伦理上是最不允许的，而且存在多种技术障碍。第二种叫“嵌合体”，就是将一种动物的胚胎干细胞注入另一种正在发育的动物胚胎中，令其发育为两种动物细胞混杂的胚胎，其最终目的是为人体器官修复提供备件，英国方面还没有给这类实验“开绿灯”。第三种也就是这次批准的实验类型，具体来说，是运用体细胞核转移技术，将一种动物的细胞核注入去核的牛或兔、羊的卵母细胞，以培养早期胚胎（囊胚），并从中提取胚胎干细胞。首个发表论文的机构“异种混合胚胎的实验，我们一直在搞，而且是国际上首个正式发表论文的研究机构。”陈学进不无自豪地说。陈是上海交通大学医学院附属新华医院发育生物学研究中心的主任，他所说的“我们”，是指盛慧珍在这个研究所时带领的研究团队，当时，陈是她的副手。这个研究所在新华医院旁一个不起眼的小巷子里，占用了一栋白色的5层楼。“英国人事实上是要重复我们的工作。”陈学进说。1999年，盛慧珍离开工作了十多年的美国国立卫生院（NIH）的实验室，回到国内，担任当时的上海第二医科大学发育生物学研究中心的主任，并在以后承担了973“干细胞的基础研究与临床应用项目”。2002年，《自然》杂志曾以《干细胞研究在东方冉冉升起》为题介绍盛慧珍和其他一些中国科学家的工作。现在这篇文章还贴在发育生物学研究中心的一楼，但是，盛慧珍已经离开了这个研究团队，去美国继续研究工作。2003年，盛慧珍成了国内外媒体和科学界瞩目的科学家。那年8月，她领导的研究小组运用克隆技术，从外科废弃的皮肤组织中提取细胞，并将这些细胞融合到新西兰兔的去核卵母细胞中，成功获得数百个融合胚胎，其中有一百多例发育至囊胚阶段，并提取得到了胚胎干细胞。这篇论文当时发表在国内的《细胞研究》（CellResearch）上，这也是国内影响力最大的国际性学术刊物。《自然》、《华尔街日报》、《华盛顿邮报》均在文章发表的同一天和第二天做出了评论，因为这是国际上第一例人兽胚胎融合成功的报道。陈学进说：“去年英国为了人兽胚胎研究的工作而召开听证会，邀请了国际上三个专家，盛老师就是其中之一，这也说明她在这一领域的学术地位。”不得已的手段将人兽细胞融合，其实是科学家不得已的手段。人类的体细胞，比如皮肤细胞，是一种专门化的细胞，早就丧失了发育成胚胎的能力。但是，干细胞研究却发现，如果将卵母细胞的细胞核去掉，代之以这种体细胞的细胞核，就有可能让体细胞返老还童。卵母细胞如同神奇的魔法师，它含有的胞质物质，唤醒体细胞细胞核中潜藏的能力，并能让它发育到囊胚阶段，这样，科学家可以从中提取出胚胎干细胞——这类干细胞具有发育成所有种类细胞的可能性，将它们植入一些病人受损的脊髓、角膜、脑区，可能起到修补工的作用，帮助治疗一些曾认为回天无术的疾病，这就是所谓的“治疗性克隆”技术。而且，如果使用病人自己的体细胞，还可以消除免疫排斥的问题。可惜，这个技术并不成熟，成功率非常低，这就需要大量的卵母细胞。但是，从女性身上直接采取卵母细胞是非法的，陈学进介绍说，“只能与开展试管婴儿项目的机构协作，经同意，拿到一些多余的废弃卵子”。在没办法的情况下，科学家只好退而求其次，向动物要卵母细胞。好在动物的卵母细胞同样能“激发”人类的体细胞。但是，这项技术用到人身上，就得经过伦理方面的检查。虽然DNA主要在细胞核中，但细胞质中也有少量的遗传物质，即线粒体。它负责编码13个基因，主要功能是为生命活动提供能量。虽然比起细胞核中的几万个人类基因，这13个线粒体基因只是少量的“杂质”，然而人们担心，如果有人将这些混合胚胎发育成个体，这些家伙将给伦理学带来重大难题。但是，在科学家看来，这种担忧只是杞人忧天。研究发现，大部分的情况下细胞中的动物线粒体会随着胚胎发育逐渐丢失。再则，线粒体只是供能单位，并不编码与“人”特征有关的任何蛋白。但最关键的一点是，胚胎干细胞研究有条伦理底线，那就是人兽胚胎绝不允许被植入子宫内，而且在胚胎发育到14天以前就得把它毁掉。“这些胚胎最多到14天就终止了，而且不允许重新植入人或动物的子宫，不可能繁殖后代。明确了这些界限，也许会消除一大半的忧虑。”国家人类基因组南方研究中心伦理学部主任沈铭贤说，因此“国内对这方面的基础研究不限制”，正是沈铭贤所在的部门在当年为盛慧珍的论文作了伦理审定，他们的结论是“应予支持，但不能应用于临床” 。为什么不能应用于临床，沈铭贤解释说，因为还是有风险的，动物的线粒体“会不会与人的线粒体或别的成分发生相互作用，科学家并不知道”。更大的风险还是病毒，“有的病毒对人有害对动物却无害”。因此，这方面的研究必须“慎之又慎，科学上严格准入，伦理上严格把关”。“我们的积累断了”但是，973项目结题后，盛慧珍不再被交大医学院续聘，她离开了这个团队，主要在美国从事研究工作。关于盛的离开，“原因很复杂。”陈学进说。“技术上依然存在问题。”陈学进承认。2003年的那篇文章，差点可以发在《美国国家科学院院刊》，甚至已经被制成小样准备印刷，但是美国有专家不同意，因为对“囊胚中可以分离出胚胎干细胞”这一项的实验论证有争议，只好发表在国内的《细胞研究》上。而后来，“又陆陆续续做了一些这方面的工作，侧重研究机理，但是实验的重复性不好，成功率也不高。”陈学进说。人兽胚胎的研究难度很大，除了盛的工作，在国际上还没有正式发表的论文，陈学进认为，这个研究团队的工作还是不错的，在干细胞领域发表了不少文章，在国内国际处于领先地位，但是“国家和上海市不准备再支持了”。沈铭贤则认为，因为伦理上的一些争议，人兽胚胎的研究不容易得到正式发表，“国际上有支持也有反对的”，这是导致盛慧珍离开的“一部分原因”。但是肯定还有别的因素，“原因很多”，作为当年为盛慧珍工作做伦理审定的专家，沈铭贤跟盛慧珍比较熟，但是“作为局外人，很多问题我不方便说”。“盛老师比较失望。”李峰觉得。李峰是盛慧珍亲自招入的博士后，盛走了以后，他一直在这个研究所继续工作。李峰认为“盛老师对周围环境不满意，她如果选择留下来，肯定是有能力拿到项目资助的”。但是盛慧珍还是选择了离开。因为盛的离开，这个研究所现在得到的资助很少，“与中科院合作的部分停止了，仪器被收回去了一部分，其他的我们借到年底，现在主要靠我申请到的项目资助。”陈学进说，“但是很难。”这个5层楼的楼房原先有四五十个学生，但是现在只剩下十多个，楼里显得空荡荡的。陈解释说，“因为实验大多在晚上做。我们现在主要做克隆猪的实验，要从屠宰场取新鲜的卵母细胞，而屠宰场杀猪是在晚上。”克隆猪是他现在的研究课题，这是陈学进与农委合作的一个项目。而李峰还在做盛慧珍留下的延续课题，是与中科院动物所的陈大元研究组合作，做“人牛胚胎”的遗传分析，动物所那边将人的体细胞与牛的卵母细胞融合，发育成胚胎，“已经拿到囊胚了，我们来做分析。”李峰说，“这也是盛老师的意思，她想在多个物种上证明她的结果，因为不同动物的卵母细胞的重编程能力不一样。有可能牛的就更容易成功。”但是现在他们只能做到囊胚，“不能继续从囊胚中分离胚胎干细胞”，因为“结题了，没有资金支持了”。陈学进说：“很多学生毕业就出国了，国内很难留住优秀的学生，李峰做完这期博士后以后也要出国。但是科研需要积累，不能断，很多工作我们不做就失去了机会。”“盛老师走了以后，我们这里的积累就断了。”陈学进有点痛心。研究应该有延续性除了盛慧珍正式发表论文外，国际上做人兽克隆实验的尝试并不少。1998年，美国一家私营的“先进细胞公司”曾将人的面颊细胞核注入去核的牛卵母细胞，克隆出胚胎干细胞。陈学进说，“现在各国都在搞”，因为这方面的“前景很好”，如果治疗性克隆技术能得以突破的话，帕金森病、早老性痴呆等重大疾病的治疗都有可能得到突破。对人兽“嵌合体”的研究也很多。今年3月，美国内华达大学的伊斯梅尔·赞加尼教授培育出拥有15%人类细胞的绵羊，这项工作是将人的胚胎干细胞注入胎羊体内，这样，羊的胚胎在发育过程中将与人的胚胎干细胞混合生长，最终长成的成体羊混杂有人类细胞。这则“人-绵羊嵌合体”的报道曾在国内外激起很大反响。其实，在中国也有类似的研究，上海交大医学院的黄淑帧、曾凡一等人培育出了世界上第一头“人-山羊嵌合体”，相关论文发表在去年5月的《美国科学院院报》上，证明人类干细胞可存活于山羊体内。这类研究的意义在于，人类将可能从动物身上获得具有部分人类细胞的肝脏、肾脏、心脏等脏器，可用于人类器官移植手术。今年6月6日，来自美国和日本的三个科研小组分别对正常小鼠细胞进行基因重组改造，成功制造出“胚胎干细胞”，相关研究结果刊登在《细胞·干细胞》杂志和《自然》杂志网站上。这项研究将体细胞直接转变为胚胎干细胞，如果能在人类身上实验成功，就将回避长期以来围绕人类胚胎使用问题的伦理争论，被认为是干细胞研究领域的一项重大突破。陈学进说，“如果这项工作能成功，治疗性克隆就不用搞了，”但是他认为，“研究都是有延续性的，只有不断地尝试，才有可能有重大突破。”
同性生殖？主要是指两个雄性或者是两个雌性基因结合产生后代的生殖方式，在自然界中这种方式是受到限制的。没有一个生物能够进行这种奇葩的繁殖方式。
但在人类科学技术的推动下，两个同性小鼠就诞生了自己的后代。这项研究是中科院进行的，研究论文发表在了《细胞干细胞》（Cell stem cell）上。
地球上的生物没有一个能够真正做到永生的，那为了生命世世代代的繁荣，自然界就允许生物进行繁殖，以传递自己的基因。
在自然界中生物进化出来的繁殖方式有两种：有性生殖和无性生殖。
有性生殖的方式大家都非常熟悉，因为我们的繁殖方式就是属于这一种，通过雌性和雄性生殖细胞的融合，所产生的后代具有两个亲本各自一半的基因。
这种生殖方式必须有雌雄的共同参与，缺一不可。
无性生殖的方式，很明显就不需要雌雄生殖细胞的结合过程，这种繁殖方式更多的发生在植物的身上和微生物的身上，例如孢子生殖、分裂生殖。
在动物身上我们也看到这种现象，普遍存在无脊椎动物、爬行动物、两栖动物身上，部分脊柱动物身上，这些动物雌性的卵细胞在特定的环境下不用授精，就能发育成一个完整且健康的个体。
因此在动物身上的这种无性生殖往往也被称为孤雌生殖。例如：母鸡没有受精的卵有时也能孵化出小鸡，这是我们生活中最近的例子。
听了孤雌生殖当然你也会想到孤雄生殖，也就是雄性的繁殖细胞发育成了一个完整的个体，虽然这听起来不可思议，在自然界极其罕见，但也有这种现象，目前我们只在斑马鱼这种生物的雄性身上发现了此现象。
你有没有发现，能够进行无性生殖的生物都是一些低等生物，而像哺乳动物这样的高等生物只有通过有性生殖才能繁殖。
是的！哺乳动物包括我们人类在内想要生宝宝就必须两性繁殖细胞结合，因为这种生殖方式具有无性生殖所不具备的强大优势，这也解释了为什么高等生物都必须进行有性生殖。
你看，在有性生殖的时候，来自两个亲本的基因会被打乱，然后随机重组，每一次重组出来的基因结构都不一样，这就是为什么“龙生九子，各不相同”。
这样的生殖方式不仅增加了基因突变的几率，加快了物种的进化，而多样性的基因组合也让后代有了更多的适应环境的能力和机会，换句话说，多生几个总有一个能出人头地。
而无性生殖就不具备以上所有的优势，只采用无性生殖的生物，已经被认为走向了进化的尽头，因为无性生殖出来的后代跟单个亲本具有完全一样的基因，像是复制出来的一样。
由于缺乏基因的多样性，这样的生物就没有抵抗灾难和疾病的能力。但无性生殖也有自己的优势，在没有雄性的情况下进行生殖更加省事、节省能量，繁殖速度也快，就是简单的复制自己。
因此这种生殖方式依旧被一些低等生物采用，它们在环境适宜的情况下，在找不到雄性的情况下，就可以通过无性生殖繁殖后代，在环境恶劣的情况下，它们又会进行有性生殖。
这就是所谓的顺风浪、逆风猥琐发育。
为什么哺乳动物就不能进行无性生殖呢？为什么自己的生殖细胞就不能独自发育成一个完整的个体呢？
这其实跟我们染色体中的特定DNA片段上的“基因印记”有关，你看，我们身体上包含的所有信息、以及制造各种蛋白质的能力都来自父母双方。
但是单个亲本给我们的基因在表达某些蛋白质的时候就受到了“基因印记”的限制，也就是说不能制造某些发育必须的蛋白质；
上图：取甲基化可以消除基因印记。
这些不能制造的蛋白质就需要另外一个亲本的基因来制造，它们两个互补就诞生出了我们身体内所需的完整蛋白质信息。
所以哺乳动物并不能进行孤雌生殖，也不能依靠两组雌性或者两组雄性的基因产生出一个新的个体。必须是雌雄结合互补才行。
因此科学家一直在试图打破这种限制，让哺乳动物也可以进行无性繁殖，如孤雌生殖或者是孤雄生殖，克隆技术就是突破这一限制的成功技术，多利羊就是一个典型的代表。
所采用的方式就是在生物体上获取体细胞（表皮或者血液细胞），然后将这些体细胞经过基因编辑转化为诱导多功能干细胞，这种干细胞就可以发育成一个生物体身上的任何细胞，甚至是生殖细胞。
然后将这种干细胞的细胞核移植到一个卵母细胞中，经过体外培养可以让它发育成胚胎，最后再将胚胎移植到另外一个雌性个体的子宫，让其开始发育成为完整的个体。
所克隆出来的个体，跟提供干细胞的个体拥有一样的基因，就像是复制体一样，这就是无性生殖的一种方式。
目前我们还可以利用这种方式在其他的动物身上克隆人体所需要的器官，方法是将可以发育成人体各种细胞的诱导多功能干细胞移植到经过基因编辑的动物胚胎内，让这些干细胞发育成我们所需要的器官，这项技术目前还在研究中。
但是中国科学家所作的实验虽然跟上文中一直提到的无性生殖（孤雌、孤雄生殖）很相似，但有本质的区别，他们研究的是同性生殖，简单说就是将两个雄性或者是两个雄性的基因融合在一起，让它们产生后代。
这样的后代是两套基因的杂合体，具有有性生殖的优势，后代有两个父亲或者是两个母亲，比克隆更加复杂。
具体的方法是从限制哺乳动物无性繁殖的“基因印记”上着手，通过获取雌性小鼠的体细胞，将它们通过基因编辑手段转化为诱导多功能干细胞，并将其在体外培养成单倍体胚胎干细胞。
通过去甲基化删除单倍体胚胎干细胞基因中的三个印记区段，并将其注入到卵母细胞中，最终就诞生出了一个健康、功能完整的、有两个母亲没有父亲的小鼠。
并且这个小鼠长到成年，还跟其他小鼠进行了有性繁殖。一切正常。
通过以上的方法，也首次实现了哺乳动物的孤雄性生殖，当然孤雄生殖所用的就不是卵细胞了，而是由多功能干细胞培养出来的精子。
然后通过去甲基化科学家将其中的7个印记区段进行了删除，形成了无印记雄性生殖细胞，并将其与另外一个雄性生殖细胞一起注射进去核卵母细胞中。
同样获得了一个有两个父亲的小鼠，但是这个小鼠有很多的健康问题，不到48小时就夭折。
这说明孤雄生殖要比孤雌生殖难得多，也许是因为删除的“基因印记”不够多，也许是还有一些我们未知的原因。未来还有待研究。
那么这项技术在小鼠的身上获得了初步成功，那人类呢？以后我们不再仅仅依靠克隆技术来克隆自己，克隆出来的个体跟自己有一样的基因，不利于进化。
而同性生殖跟异性生殖一样，后代来自两个成熟的个体，是两个个体的基因组合，也就是男性和男性可以生宝宝，女性和女性也可以生宝宝。
我认为这项技术未来一定可以成熟到能诞生出首个同性后代，这就要看我们敢不敢这么做，就像克隆技术一样，我们并不敢把它用在人类身上。
开源类的期刊不知道你有了解过没，也还可以的，世界肿瘤研究，你去看看
这个期刊偏重干细胞方面的研究，主要接受一些有关干细胞的综述，也有实验类的文章，3个审稿人。我综述的一审回来后，1个专家基本没有什么意见，另外一个只是指出了一些语法和逻辑问题，只有一个审稿人的意见比较大，编辑态度很好，建议修改，修改过程中编辑来信催了2次，修改完投出后2周就直接接收了。接受以后很快就给了proof，校样以后2天就可以在期刊的网站上看到论文摘要了，大概1周后就可以在Pubmed中检索到了。另外，这个期刊如果不需要其他的服务，可以不用交钱。
第三军医大学综合：中国现代医学杂志。第四军医大学学报（改名为：医疗争）4 5中国现代医学南方医科大学，第二军医大学7解放军医学8。北京大学医学科学..... 肿瘤：肿瘤放射肿瘤学杂志。中国临床肿瘤学杂志。肿瘤的5名中国癌症癌症研究中国肺癌杂志中国癌症预防医学中国期刊杂志......很多。 需要为=发=表= 5 =来=发现= I。
北科生物有着非常强的研发团队，北科生物还曾与近百家科研及医疗机构开展了细胞治疗技术临床研究合作
作者 刘如楠
如果我们能“定制”细胞，会发生什么？
当人体需要某类细胞时，比如心脏出现问题，就取些成纤维细胞，“定制”打造成心肌细胞来帮助心脏恢复；当人体不需要某类细胞时，比如发生癌变，就引导癌变细胞快速凋亡。
几位华人博士为这一设想的实现提供了新的工具。他们开发了一个细胞命运预测模型，能够预测细胞发育所要经历的过程和最终命运。还能给出相应的发育方程，定量描述细胞命运的转变路径。
也就是说，如果想定制某一类细胞，需要哪些细胞作为原材料、需要什么条件、如何选择分化路径，这个模型都能告诉你。
北京时间2月1日，美国麻省理工学院教授Jonathan Weissman组博士后邱肖杰、匹兹堡大学博士生张衍为共同一作的研究在Cell（《细胞》）在线发表。
寻找生物学中的“万有引力”定律
作为17世纪自然科学最伟大的成果之一，万有引力定律揭示了天体运动的规律。在天文观测中，只要有一定的观测资料，根据万有引力定律，就能计算出天体运动的轨道。这为航天 探索 提供了坚实的理论基础。
而在微观层面，当动物体内的胚胎干细胞分化成心肌细胞、造血细胞、骨髓细胞、脂肪细胞等时，或许也遵循着某个定律。如果能找到这个定律，就像计算天体运动轨道一样，也能计算出单个细胞的分化路径。
2011年，在导师的“放养”式管理下，邱肖杰拥有大把的时间去广泛阅读文献，这个过程中他萌生了上述想法。那时的他很兴奋，立即选取了两个基因的相互作用进行数学建模，对体系分化进行了初步的函数表征。
“虽然当时的研究很不成熟，也没有发表在特别好的期刊上，但这颗种子已经深深扎进我心里了。”邱肖杰说。
后来，随着单细胞测序技术的出现和发展，他意识到，这给细胞分化命运的研究带来了契机。
决定每个细胞独特功能的是细胞内活跃的一大批特定基因，它们相互作用构成了决定细胞分化命运的大型调控网络。当有了所有细胞的基因组数据、有了大数据技术，全面分析基因调控网络也就成为了可能。
2018年，单细胞数据分析领域有一个重要突破，有研究者提出利用RNA速率从固定细胞数据中预测细胞基因表达状态变化方向的方法。
这也给了邱肖杰很大的启发：我们能否再进一步，不仅实现细胞命运的预测，也给出相应的“方程式”和生物学解释呢？
用物理学方法解决生物学问题
一次偶然的面试时，邱肖杰遇到了邢建华，即本篇研究的通讯作者之一、匹兹堡大学教授。
“肖杰很热情地向我解释他的想法，事实证明，他找对人了。”邢建华告诉《中国科学报》，“我们课题组一直致力于用数学和物理的思维及手段解决生物学问题,尤其是认识并调控细胞形态分化或重组。用数学方程描述基因网络是系统生物学的基本工具，其中一个挑战是缺乏大规模的定量数据，而这正是肖杰擅长的。我们一拍即合。”
落实到具体的研究中，想要把细胞、基因、相互作用等生物学中的概念，抽象成数学表达，再放到动力学系统理论的框架下，找到能够拟合的函数，最终得出“细胞命运”方程，并不容易。
后来，邱肖杰、张衍采用机器学习的方法，对十几个数据集进行了分析，每个数据集中包含数千至数万个细胞不等，经过优化迭代，最终开发出了名为dynamo（发动机）的算法模型。
“优化迭代中的每一步都不好走，由于没有成型的工具包，我们需要不断调试参数、代码，保证拟合效果。同时，为了使这个工具好用，我们还要尽可能地减小内存、加快运行速度。”张衍说。
对于大多数的机器学习方法来说，其中的过程都是“黑箱”，即使能给出准确的预测结果，但结果是怎么得来的，很难明确解释。
而在本项研究中，他们结合重构的向量场与系统生物学/动力学系统理论中的一些概念，使“黑箱”变成了“白箱”。也就是说，dynamo不仅能预测细胞分化的最终命运，还能给出相应的生物学解释，即由于在哪些关键基因的在哪些分化阶段的相互作用才导致了细胞的最终分化。
随后的2000多个人造血干细胞分化的验证实验表明，将单细胞测序数据作为dynamo输入量，即可预测出其分化成神经细胞、红细胞、血液细胞等的动态图谱及分化时间。这与以往研究者利用动物实验进行细胞分化的结果完全吻合。
学科交叉产生的奇妙反应
谈及研究成功的“秘笈”，几位合作者不约而同地提到了学科交叉。
这种学科交叉不仅体现在合作者有着不同的学术背景，还可以追溯到他们多年前的“不务正业”。
“研究生阶段，我花了很多时间阅读文献，从中发现了自己真正感兴趣的方向，和我当时的方向并不一致，顶住了重重压力才得以继续研究。”邱肖杰告诉《中国科学报》。
而对于药学专业背景的张衍来说，把时间花在数学、计算机的专业学习上，才是他最喜欢的事情。
邢建华更是如此。“作为物理化学背景出身的人，我希望为生物学研究注入新的视角。我想，本项研究的最大贡献是能启发大家利用单细胞数据和物理思维，结合数据和理论去寻找细胞动力学方程。”
视角不同，当然会有争执，有很多次，这几位研究者争论得面红耳赤，谁也不服谁。
可这恰恰也是碰撞的乐趣，化学反应中，不同的物质相遇，升温、变色甚至爆炸都是常事，可只要弄清楚性质、掌握好剂量，不同物质间产生的相互作用远比一种物质更加奇妙。
论文信息：
dynamo:
全国最为健全的临床应用研究技术支持服务网络：70多家临床应用研究技术支持服务网络，提供干细胞临床应用研究技术支持。亚洲最大的干细胞储存服务网络：可为客户提供就近、便捷、可靠的储存服务江苏、深圳、安徽和印度干细胞库已经运行河南、辽宁、贵州干细胞库启动建设覆盖全国的客服网络：快捷、温馨、精确、放心 7*24小时不间断的五星级服务具有全程配合孕妇生产过程的服务团队，提供一对一的专人服务 北科专利：申请了15项发明专利(2项国际专利)，6项实用新型专利，列表如下：承担各级政府项目27项承担各级政府项目27项，其中3项国家级项目。承担863项目：干细胞医疗技术临床转化与应用开发-临床级干细胞库和干细胞储运技术;参与863项目“间充质干细胞治疗心肌梗塞的多中心临床试验”发表干细胞相关论文近100篇：在Nature Review、Stem cell 、Arthritis & Rheumatism等杂志发表干细胞相关研究论文近100篇科研合作联盟：与美国斯坦福大学、清华大学、香港中文大学、中山大学、南京大学、中科院、军科院等合作研究的课题达30多个。同时，江苏北科是江苏省干细胞产业技术创新战略联盟成员单位和理事长单位。
中华细胞与干细胞杂志、中国组织工程研究、中国神经再生研究、中华临床医师杂志
1.1 投稿范围细胞生物学及其相关领域的国内外最新研究科研成果。中国及地方细胞生物学学会的各种会讯和活动消息。1.2 栏目设置设有特约综述、专题介绍、综述、研究论文、研究简报、技术与方法、教学研究、干细胞研究、探索·发现、新星汇、热点评析、学会动态等栏目，并可根据实际需求开辟新的栏目。1.3 栏目要求专题与综述：深入评介细胞生物学及相关学科某一领域研究的新进展。要求选题重要新颖、评述精辟、注重时效性和前瞻性，论文要求配1幅以上图表。尤其欢迎以本实验室研究工作为基础的高水平综述与专论。研究论文：具有重要学术价值、数据完善和创新性的原始研究工作报告。研究简报：具有首报意义、为争取时间以简报形式发表的阶段性原始研究工作报告。技术与方法：针对细胞生物学领域某一研究方法或某项实验技术的有创新性的、实用性的改进报道。教学研究：针对细胞生物学及相关科学领域的创新性教学方法研究成果的交流。探索·发现：对某一领域探索性研究最新发现的阶段性报道。新星汇：为新创建实验室的年轻科学家提供介绍、交流工作的平台。1.4 文字要求可用中文撰写，附较为详细的英文摘要；也可用英文撰写，附中文摘要。无论用何种语言撰写，均要求写作条理清晰，文字简练流畅。1.5 封面论文在封面上选登当期发表论文中的图片。图片一经选用，该论文即被作为封面论文。封面论文要求是文中能提供1张以上制作精良的彩色图片。凡愿意成为封面论文的作者，请在投稿时声明。 科学名词和术语以全国自然科学名词审定委员会公布的为准。除了国际上通用的缩写词，在摘要和正文中首次出现的缩写词，应先写出中文名词，再在括号内写出英文或拉丁文全称和缩写词。限制性内切酶的前3个英文字母用斜体表示。计量单位和符号按国家技术监督局出版的《量和单位》中规定和国际上通用规则的书写，如：(1) 溶液浓度不用M和N，而用mol/L表示。(2) rpm改为r/min，OD改为A。(3) 相对分子量（Mr）用kDa表示。(4) 秒、分钟和小时分别用s，min和h表示。(5) 统计符号均用斜体：概率用大写斜体P； F 检验用大写斜体F；t检验用小写斜体；样本数用英文小写斜体n ；相关系数用英文小写斜体r ；卡方检验用希文小写χ2；自由度用希文小写斜体υ。稿件由文章题目及各级标题、作者姓名、单位、中英文摘要、关键词、正文、图表、参考文献等部分构成。对各部分的要求分别如下：3.1 文章题目 应言简意赅，不使用不规范的别名或缩写，一般不超过20个字。3.2 各级标题应简短醒目、层次分明，标题不超过三级，字数以不超过15个字为宜。标题编号方式参照以下示例：1 材料与方法1.1 材料1.1.1 质粒、菌种和细胞株3.3 作者姓名和单位 署名人及单位应是对文章全部或部分内容作出主要贡献并能对文章内容负责的人和单位。多作者署名的文章应用“﹡”注明通讯作者。作者姓名与单位应有中英文对照，分别排在中英文题目之下。中国作者姓名英文写法规定为：先写名，后写姓；姓和单、双名首字母大写，双名在两个汉字的拼音字母之间加连字符“-”。例如：“郭礼和”应写作“Li-He Guo”。 单位应写标准全称、所在城市及邮政编码，单位的英文项中还应写明国别。3.4 中英文摘要 应中英文对照，分别排在中英文题目和作者、单位项之下。 摘要应写成报道性文摘，无缩略语和特殊术语。非综述类论文应在摘要中简要地介绍研究目的、方法、结果（主要数据）和结论。中文摘要字数应不超过300个字。中文论文应给出较中文摘要更为详细的英文摘要，英文摘要不超过250个单词。3.5 关键词 不少于3个，不多于8个，中英文对应，分别列在中英文摘要后面。3.6 脚注 脚注应中英文对应，分别排在正文第一页右下方和英文摘要（英文论文为中文摘要）下方，以横线与正文分开。脚注的内容应包括：(1) 收稿日期与接受日期（由本刊编辑部填写）；(2) 经费（基金）资助来源；(3) 通讯作者及其电话、传真、电子信箱（E-mail）；(4) 其他。3.7 正文（1）引言 应包括该研究的目的和该研究与其他相关研究的关系。（2）实验方法 应尽量简短，但应让其他有经验的研究者能够重复该实验。完全新的方法应该详细描述，以前发表过的引用参考文献即可。有关方法的改进只有在必须重复该实验的前提下才需给出详细的论述。（3）结果 应尽量用图表表示，在结果中应避免大量的讨论。（4）讨论 要简明，应集中对所得的结果做出解释而不是重复的叙述。3.8 插图 出现在正文中应该出现的地方，对图像的要求是尽量使用TIFF格式。图必须是高质量的，图像的分辨率必须在350像素(dpi)以上。对只有彩图才能清晰地说明实验结果的，印刷时必须彩印。图应有简明的图题和详尽的图注，以使其容易被读者理解。插图的尺寸要适中，较小图的宽度不超过8 cm，较大图的宽度不超过16 cm。在有分图时，所有数字、字母和符号必须一致，并使用（A）（B）（C）（D）…表示。横、纵坐标必须清楚地标明测量单位。曲线图可按以下顺序：●，○，▲，△，■，□等使用标准的符号。图用中、英文对照表达（图范例）。3.9 表格 使用三线表（不用竖线），直接放在文中适当的位置。 表应有表题并有足够的信息使读者不去查阅正文即可理解该表的内容。表内每一栏均应有表头，表内的缩写应在标注中说明。表题写在表格上方，表注写在表格下方。表用中、英文对照表达（表范例）。3.10 参考文献 采用“顺序编码制”的著录方法，即以文中出现顺序排序而不是以作者和年份排序，作者应对引用的参考文献的正确性负全责。待发表的论文、未正式公开发表的论文（包括私人通讯、毕业论文等）、会议论文摘要等不能作为文献引用。必须引用时，请在正文中括注。以电子版和印刷版同时发表的文献，在著录时以印刷版为准。使用EndNote软件的作者，请在EndNote软件中采用Acta Pharmacol Sin的式样对参考文献进行编辑书写，即可基本符合本刊的参考文献格式要求。 参考文献的作者不超过6人（含6人）全部列出，多于6人时只写前6人，后加“等”或“et al”。姓名采用姓前名后的形式，作者之间不加“和”或“and”。 引用期刊的格式为：文献序数，作者姓名，论文题名，期刊名称（英文标准缩写参考Medline或CA），年份，卷号(期号)，起止页码。例如：1 黄霈, 于超,刘洪涛, 杨竹, 丁裕斌, 王应雄,等。土贝母皂苷甲作用线粒体途径促进人绒毛膜癌Bewo细胞凋亡。中国细胞生物学学报2009; 31(6): 831-6.2 Wei Y, Weng D, Li F, Zou X, Young DO, Ji J, et al. Involvement of JNK regulation in oxidative stress-mediated murine liver injury by microcystin-LR. Apoptosis 2008; 13(8): 1031-42.引用书籍的格式为：文献序数，主编姓名，书名，版本（第1版不著录），出版地，出版社，年份，起止页码。例如：3 翟中和, 王喜忠, 丁明孝。细胞生物学, 第3版。北京: 高等教育出版社, 2007, 101-11.4 Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T. Molecular Cloning: A laboratory Manual, 2nd ed. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989, 88-108.5 Phillips SJ, Whisnant JP. Hypertension and stroke. In: Laragh JH, Brenner BM, eds. Hypertension: Pathophysiology, Diagnosis, and Management, 2nd ed. New York: Raven Press, 1995, 465-78.另外，结合以往作者的投稿情况，以下几点请广大投稿人特别注意：(1) 请不要引用读者很难查阅的文献，如某某大学的博士生毕业论文、某某会议的论文集等。(2) 图题(表题)、图注(表注)、图(表)中的文字和内容一律用英文表达；(3) 综述文章要求书写流利，减少翻译痕迹；引用的文献要新，应有最近1~2年的文献；尽量图文并茂，增加可读性。引用他人图表要给出文献出处，不能原版照抄（获得原文作者以及出版社同意除外），而是要做适当修饰，加入作者自己东西，这样不会侵犯他人知识产权，最好是“根据文献[1]做适当修改”这样的表达。(4) 名词问题：有中文译名的一律用中文表达。请尽可能使用已统一定名的专业名词；请使用已公开发行的有关专业《词汇》中的名词译名；对尚未统一的和不常见的名词，一定要在其后附上英文名词；尚无译名或难以定名的，请直接用英文原名；除了国际上通用的缩写词，在摘要和正文中首次出现的缩写词，应先写出中文名词，再在括号内写出英文或拉丁文全称和缩写词。(5) 很多蛋白质是以其基因命名的，因此，在书写时，应特别小心，稍有疏忽，将正体变成斜体，于是蛋白质变成了基因，反之亦然。
第三军医大学综合：中国现代医学杂志。第四军医大学学报（改名为：医疗争）4 5中国现代医学南方医科大学，第二军医大学7解放军医学8。北京大学医学科学..... 肿瘤：肿瘤放射肿瘤学杂志。中国临床肿瘤学杂志。肿瘤的5名中国癌症癌症研究中国肺癌杂志中国癌症预防医学中国期刊杂志......很多。 需要为=发=表= 5 =来=发现= I。