应重点实验室韩玉龙教授邀请，来自瑞士巴塞尔大学生物中心的David Brückner教授于2026年3月19日上午在南航明故宫校区A8号楼七楼报告厅作题为“Information flow in self-organized developmental systems”的学术报告。Brückner教授现任理论生物物理助理教授，长期致力于生命系统物理机制的研究，重点关注多细胞系统中细胞与分子相互作用如何调控其行为与组织结构，在Science、Physical Review Letters、Nature Physics及PNAS等国际知名期刊上发表多篇研究成果。
在报告中，Brückner教授围绕胚胎发育过程中信息流动这一核心问题展开讲解。他指出，多细胞系统需要通过协同作用实现精确的空间模式与细胞命运分化，而单细胞层面的固有噪声会限制细胞可获取的信息量，从而对发育过程构成挑战。针对这一问题，尽管相关分子机制已逐步被揭示，但如何从理论上定量刻画细胞获取信息并做出命运决策的能力，仍缺乏统一的分析框架。基于此，Brückner教授介绍了将动力系统与信息论相结合的方法，为分析生物自组织过程提供了新的数学语言。该方法不仅可以用于定义和测量模式中的信息含量，还能够评估不同模式形成机制的重要性，并预测自组织系统的最优运行状态。
Brückner教授展示了该理论框架在体外干细胞系统中的应用成果，尤其是在肠道类器官和原肠样结构等实验体系中的研究进展。通过将理论分析与实验数据直接结合，该方法有助于揭示自组织过程的内在机制，并为统一描述胚胎发育中复杂的化学与机械信号调控提供了新的思路。
报告结束后，现场师生围绕信息论在生物系统中的具体应用、自组织机制的实验验证以及相关理论模型的拓展等问题与Brückner教授进行了深入交流。教授对提问进行了详细解答，并分享了其研究工作的思考路径，鼓励同学们从跨学科视角探索生命科学中的基础问题。此次报告从理论与实验结合的角度出发，系统阐述了信息在生物发育过程中的作用机制，为理解复杂生命系统提供了新的研究框架。报告内容前沿、逻辑严谨，拓展了在场师生的学术视野，激发了大家对理论生物物理及相关交叉领域的研究兴趣。
