一项由奥地利科技研究所、格拉茨大学和胡布勒支研究所的研究人员共同完成的研究发现，尽管在早期发育过程中，哺乳动物如小鼠、兔子和猴子的胚胎经历了一系列看似无序的细胞分裂和运动，但这些胚胎最终都能够形成高度有序的结构。这一研究结果已发表在2024年10月11日的《科学》杂志上，论文标题为“Temporal variability and cell mechanics control robustness in mammalian embryogenesis”。

 

研究人员构建了一个全面的哺乳动物早期形态发生图谱，展示了从受精卵到囊胚阶段的发育过程。通过分析不同哺乳动物物种的胚胎发育情况，研究团队注意到，虽然细胞分裂的时间和方向在早期阶段表现出很大的随机性，但是到了八细胞阶段，胚胎的形状和结构开始趋同。

 

为了理解这一现象背后的机制，研究者们开发了一个物理模型，该模型揭示了细胞间力学相互作用如何引导胚胎从混沌走向有序。细胞之间的物理连接模式成为了理解胚胎结构的关键，而细胞力学则在其中发挥了核心作用。研究显示，细胞倾向于以降低表面能量的方式排列，这种自然倾向促使胚胎通过连续的重新排列达到稳定的形态。

 

这项研究不仅为我们提供了关于胚胎发育的新视角，还强调了混沌和有序在发育过程中的平衡作用。此外，该研究对于理解和改善疾病研究、再生医学以及辅助生殖技术等方面具有重要意义，特别是对于提高体外受精的成功率有着潜在的应用价值。