多细胞生命的发育起始于单个受精卵，经过细胞连续分裂和分化，形成多种组织和器官类型，最终发育为成熟个体。虽然生物体各种细胞具有相同的基因组序列，但复杂的转录网络驱动了细胞类型的多样性，并在多细胞生物的发育过程中反映出分化细胞的特定表型。信号转导途径、转录因子和表观遗传调控之间的相互作用决定了细胞的基因表达模式，且一旦生物体发育完全，这种模式通常需要相对稳定地维持。表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因表达发生了功能性变化，并最终导致了可遗传表型的产生；因素包括DNA和组蛋白的共价修饰，染色质构象和高级结构，非编码RNA等。表观遗传调控在生物体发育和疾病发生过程中至关重要，其对染色质包装及基因转录活性的改变将影响多能性的建立与维持、细胞命运决定与谱系分化、细胞功能与稳态调节等。虽然多种类型的表观遗传修饰及其相关调节因子已被报道，但其在生理与病理状态下的动态与功能作用仍有待深入研究。我们实验室围绕三个主要内容，即发育过程中的表观遗传编程与重编程，细胞命运决定与转变过程中的表观遗传调控，疾病演变与发展过程中的表观遗传基础；利用前沿的分子生物学方法、成像技术、算法工具、人工智能和胚胎模型等，研究表观遗传及其与发育和疾病的复杂关系。