三、主要任务
（一）细胞重编程研究利用体细胞核移植（SCNT）、iPS细胞、转分化等技术获得功能细胞，解答发育生物学、干细胞研究和再生医学领域的关键性技术难题。细胞重编程过程研究。比较SCNT，iPS等多种重编程过程，描绘出细胞重编程过程的精细图谱；揭示参与重编程的各种信号统一协调的作用方式；建立精确的数学模型模拟分析细胞重编程的动态过程。细胞重编程调控机制研究。研究基因表达、蛋白质表达、非编码RNA、DNA甲基化、组蛋白修饰等多个方面的关键调控点。利用这些可调控步骤提高重编程效率，开发新一代重编程手段，谱系重编程和细胞类型转换研究。研究体细胞谱系重编程过程及其调控机制。通过细胞类型转换获取具有功能和能用于治疗的细胞或组织；评估转分化来源的组织和器官的安全性及有效性。利用重编程技术建立疾病的细胞模型。利用重编程技术建立病人体细胞来源的多能干细胞，作为疾病的体外模型；结合基因修饰及重编程技术等多种方法建立大动物和非人灵长类疾病的细胞模型，用于重要疾病的干细胞治疗与药物开发研究。
（二）干细胞自我更新及多能性维持的机理研究及新物种多能干细胞的建立研究干细胞自我更新、多能性维持的分子网络及调控机制，取得理论突破，利用新技术建立新型多能干细胞系和新物种的多能性干细胞系。干细胞自我更新及多能性维持的机理研究。利用分子生物学、生物化学、细胞生物学等多种手段研究维持干细胞自我更新的条件；分离鉴定干细胞特有的包括非编码RNA在内的多种分子标记，检测与干细胞自我更新相关的特有的表观遗传状态；建立评估干细胞多能性的标准；比较各种不同来源、不同发育能力干细胞的基因及蛋白表达谱；研究转录后修饰等对干细胞自我更新进行调控的途径，寻找各个物种特有的维持自我更新的通路，比较在进化过程中干细胞维持自我更新的进化路线等。建立新型的多能性干细胞。利用mRNA、蛋白质或小分子化合物诱导等多种手段建立新型的多能干细胞。利用重编程或其它发育生物学手段在新物种中建立起稳定的多能干细胞系；结合材料科学、生物力学开发新型材料，大规模培养干细胞；开发新型培养系统，稳定培养能满足临床治疗或药物开发等需求的干细胞。
（三）干细胞定向诱导分化及其调控机制研究研究干细胞向某一特定细胞类型分化的条件，定向诱导胚胎干细胞、iPS细胞及成体干细胞分化为可用于细胞治疗的功能细胞。结合材料学与组织工程技术研制功能性的人工组织器官。干细胞定向分化机制研究。以胚层分化理论为基础，研究干细胞诱导分化的分子机制。结合发育生物学，研究干细胞在体内外的分化过程。揭示重要调控元件、转录程序、表观遗传网络调控干细胞分化的机制；利用计算生物学、系统生物学等方法建立干细胞诱导分化的数学模型；利用小分子化合物、mRNA或蛋白质，开发新型定向分化技术，将干细胞高效诱导为功能性细胞。干细胞诱导分化为组织和器官的研究。结合材料科学、物理学、化学等技术诱导干细胞分化为具有特定功能的组织和器官，如神经、视网膜、胸腺、胰岛等；结合发育生物学方法、胚胎操作等在大动物中生成人类重要组织和器官。
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