多能干细胞因具备无限扩增和分化为人体所有细胞类型的能力，是再生医学中的核心“种子细胞”。利用其分化获得的功能细胞治疗重大疾病，为再生医学开辟了全新的途径。如何安全、高效、自动化、规模化获取多能干细胞，始终是该领域的核心难题。在国家自然科学基金项目（批准号：32288102）等资助下，北京大学邓宏魁教授团队在化学重编程制备人干细胞领域取得新进展。

　　化学重编程技术是一种新型的细胞命运重编程方法，它利用化学小分子组合来精准操控细胞命运，为多能干细胞的制备提供了全新途径。不同于传统的重编程策略依靠外源转录因子强行改变细胞身份，其诱导过程往往随机不可控，化学重编程则通过模拟逆向自然发育过程，更精准地逐级启动细胞可塑性，实现有序、精准、可控的细胞命运诱导和多能干细胞制备。2013年邓宏魁团队首次实现了完全利用化学小分子将小鼠体细胞重编程为多能干细胞，9年后该团队成功将该技术应用于人体细胞，首次制备了化学诱导人多能干细胞（人CiPS细胞），为化学重编程技术走向疾病治疗奠定了基础。目前，经过团队后续系列优化，化学重编程在诱导效率和普适性方面已全面超越传统方法，可高效诱导人成纤维细胞、血液细胞和T细胞等多种细胞类型。更重要的是，传统iPS制备常需关闭抑癌基因p53以提高效率，牺牲基因组保护功能。化学重编程则恰好相反，它依赖p53激活，精细调控下游通路，在保持基因组稳定性的同时，可以高效获得高质量的人CiPS细胞，为其临床广泛应用奠定基础。

　　以糖尿病临床治疗作为重要切入点，邓宏魁团队建立了人CiPS细胞定向高效诱导分化为胰岛细胞的体系，在国际上首创了腹直肌前鞘下移植技术，该技术创伤小、操作简便，移植物易于追踪与回收，相较于传统门静脉移植显著提升了治疗效果。在此基础上，邓宏魁团队与天津市第一中心医院沈中阳团队及瑞普晨创公司合作将人CiPS细胞来源的胰岛细胞移植到1型糖尿病患者体内，患者实现了自主生理性胰岛调控，成功摆脱外源胰岛素依赖，初步实现临床治愈，系列研究成果发表于《细胞》Cell（2024）、《自然·化学生物学》 Nature Chemical Biology（2025）、《细胞》Cell（2026），展示了化学重编程技术应用于重大疾病治疗方面的巨大潜力。 

　　为将这一潜力加速转化为更加快速、广泛、便捷的应用，近期，邓宏魁团队与北京戴纳实验科技公司联合研发了全球首套“智能细胞化学重编程和克隆筛选平台”。该平台是一套由AI主导的全自动、完全闭环、标准化且可追溯的智能化细胞制备系统，可将人体血液样品全流程自动重编程为CiPS细胞，直接服务于科研与临床。平台深度融合了算法驱动、软硬件协同控制、智能图像识别、状态预测系统、精密机电控制和闭环环境调节等一系列先进技术，实现了从样品输入、物料补充、化学重编程、人CiPS克隆智能筛选与质量评分到质量检验输出的全流程完全无人操作。而且，平台具备自主学习能力，能够根据细胞实时生长数据动态调整环境参数，实现“感知-决策-执行”的全链路智能化运行。

　　该平台将化学重编程技术转化为标准化、可追溯、可商业化复制的自动化流程，可快速部署至科研与临床应用场景。这一革新不仅大幅降低了制备成本、提升了生产效率与质量稳定性，更从根本上消除了对高技能操作人员和特定洁净场地的依赖，将污染风险降至极低水平，为化学重编程技术的规模化应用及干细胞药物的开发开创了全新范式。

图 化学重编程和克隆筛选自动化平台用于多能干细胞制备及应用