細胞分化使得基因型相同的細胞產生在形態、結構和生理功能上差異的細胞。對于細胞分化過程的發生，經典表述認為細胞的基因功能以及它們形成的復雜調控網絡在時空上控制了基因的表達量，從而編程了細胞命運決定的過程。盡管可以解析絕大部分基因的功能，測量基因表達的時空動力學，并可繪制出基因調控網絡的草圖，但在細胞命運決定過程中，仍然無法理解基因差異表達的源頭是什么，也無法精確預測命運決定過程的走向。
近期，中科院深圳先進院合成生物學研究所團隊運用造物致知的研究范式，通過定量實驗和數理模型相結合的手段，觀察了人工合成“撥動開關”基因回路在不同細胞生長速率條件下的雙穩態性。實驗結果表明，基因線路的雙穩態性與細胞的生長速率存在關聯關系。這表明，細胞命運決定過程中，生長速率的變化可能會引起基因調控網絡的穩定狀態變化，從而左右細胞的命運走向，并通過進一步研究揭示了這一響應背后的機制。相關研究成果發表在《Nature Chemical Biology》雜志上，題為“Unbalanced response to growth variations reshapes the cell fate decision landscape”。
綜上，這項研究成果有助于更好地理解細胞生長調控細胞命運決定的新機制，并為合成生物技術應用提供了新的研究思路。
