生命是如何产生的？如何变复杂的？意识的本质是什么？这是生物学的三大关键问题，我们试图通过细胞命运和表观遗传的研究，对第二个问题做出关键推进，并引导到第三个问题。

细胞是生命活动的基本单位，从进化角度看，细胞先经历了细胞内结构的特化和功能的扩展，之后才开始多细胞生物的进化，多细胞生物个体则包含多种具备独特功能的细胞。多细胞生物的个体发育是几乎不涉及基因序列改变的，那这些细胞如何被引导到特定的细胞状态呢？这个问题被称为细胞命运决定，涉及表观遗传学、信号转导等等一系列基本科学问题。生命活动之所以难以理解，在于影响一个现象（如细胞命运）的因素是多维度的，这也是目前在细胞再生治疗等实践中所遇到的理论困难的根本原因。因此进一步了解细胞命运决定各因素之间的相互联系，将能够对进化中多细胞生物其细胞组织功能的形成有更深入的了解，也将有机会创造了解这种多维度支配下的生物系统的崭新思维模式。

细胞命运决定一方面是干细胞应用技术所亟需的基本理论，另一方面更是从细胞生物学角度理解多细胞生物生命活动的重要基础研究命题。我们在过去的研究中揭示表观遗传因素如组蛋白甲基化是如何被细胞外环境、核心转录因子所影响、进而决定细胞命运的，发展了一系列追踪复杂细胞命运中转录信息和非编码序列信息变化的新算法。我们的长远目标是通过这一系列研究，清晰地理解多细胞生物的功能组织过程，提出新的生物学研究思路及理论，也希望将这种知识运用到人类健康事业上。

主要研究方向

1）以干细胞模型（如类器官、重编程等）研究细胞命运决定的分子调控机理；主要探讨表观遗传调控的特异性机制，及其与信号转导、转录因子、非编码遗传信息之间的联系。

2）以细胞命运转化模型中采集的表观遗传组和单细胞转录组等大数据，通过计算生物学挖掘重要生物学机理，根据新理论开发新算法和新软件。

3）通过细胞命运决定理论促进干细胞诱导分化的技术实践（旨在获得具有体内功能的细胞，目前这仍是主要瓶颈），从而推进再生医学发展。

核心技术平台

1.干细胞培养与分化，包括类器官3D培养和化学生物学方法；

2.先进的干细胞遗传学和小鼠遗传学系统，应用遗传学手段实现可信的科学证明；

3.前沿的生物学信息学研究能力，基于理论创新需求的算法开发能力。

国家自然科学奖二等奖 （2018）

广东省青年科技创新奖（2023）

第二十五届广东青年五四奖章（2023）

第一届中国科学院青年五四奖章（2022）

广东省科学技术一等奖（2015）；

广州市科学技术一等奖（2015）；

中国科学院杰出成就奖（团队，2017）；

中国科学院卓越青年科学家（2014）；

广东省南粤创新奖（团队，2017）；

连续三年（2020-2022）获得中国科学院优秀导师荣誉称号等。

（*为通讯作者），以下工作更新于2024年，完整论文信息请见https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=jiekai+chen

2024年

1.        Shan, Ziyun, Yingying Zhao, Xiuyu Chen, Guodong Zhan, Junju Huang, Xuejie Yang, Chongshen Xu, ; …; Jiekai Chen*;  KMT2D Deficiency Leads to Cellular Developmental Disorders and Enhancer Dysregulation in Neural-Crest-Containing Brain Organoids, Science Bulletin ,2024,69(22): 3533–46.（阐明KMT2D缺失影响神经元及神经嵴分化异常的分子机制）

2.        Lai, Wanjing, Yingying Zhao, Yalan Chen, Zhenzhu Dai, Ruhai Chen, Yimei Niu, Xiaoxia Chen; …; Jiekai Chen*;  Autism Patient-Derived SHANK2BY29X Mutation Affects the Development of ALDH1A1 Negative Dopamine Neuron, Molecular Psychiatry ,2024,29(10): 3180–94.（自闭症患者的SHANK2BY29X突变影响ALDH1A1阴性多巴胺神经元的发育）

2023年

3.        Cao, Shangtao, Huijian Feng, Hongyan Yi, Mengjie Pan, Lihui Lin, Yao Santo Zhang, Ziyu Feng; …; Jiekai Chen*;  Single-Cell RNA Sequencing Reveals the Developmental Program Underlying Proximal–Distal Patterning of the Human Lung at the Embryonic Stage, Cell Research ,2023,33(6): 421–33.（开发单细胞测序技术解析胎肺发育的近-远端特化进程）

2021年

4.        Jiadong Liu^#; Mingwei Gao^#; Jiangping He^#; Kaixin Wu; Siyuan Lin; Lingmei Jin; …; Jiekai Chen*; The RNA m6A reader YTHDC1 silences retrotransposons and guards ES cell identity, Nature, 2021, 591(7849): 322-326. (发现RNA m6A调控异染色质和干细胞的新功能) 

5.        Jiangping He; …; Andrew P. Hutchins*; Jiekai Chen*; Identifying transposable element expression dynamics and heterogeneity during development at the single-cell level with a processing pipeline scTE, Nature Communications, 2021, 12(1): 1456. (开发单细胞测序分析转座元件的新工具) 

6.        Feng-Liang Liu^#; Kaixin Wu^#; Jiaoyang Sun^#; Zilei Duan^#; Xiongzhi Quan; …; Guangming Wu*; Yong-Tang Zheng*; Jiekai Chen*; Rapid generation of ACE2 humanized inbred mouse model for COVID-19 with tetraploid complementation, National Science Review, 2021. （新一代动物模型技术，35天制备新冠易感小鼠）

7.         Xianwen Ren^#; Wen Wen^#; Xiaoying Fan^#; …; Hongyang Wang*; Bing Su*; Zheng Zhang*; Kun Qu*; Xiaoqun Wang*; Jiekai Chen*; Ronghua Jin*; Zemin Zhang*; COVID-19 immune features revealed by a large-scale single cell transcriptome atlas, Cell, 2021. (新冠肺炎单细胞研究中国联盟，限于篇幅未列出所有重要作者) 

2020年

8.        Kaixin Wu^#; He Liu^#; Yaofeng Wang; Jiangping He; …; Jiekai Chen*; SETDB1-Mediated Cell Fate Transition between 2C- Like and Pluripotent States, Cell Reports, 2020, 30(1): 25-36. (发现H3K9甲基化酶SETDB1调控干细胞多能性和全能性)

9.        Jiadong Liu^#; Mingwei Gao^#; …; Jiekai Chen*; YTHDF2/3 Are Required for Somatic Reprogramming through Different RNA Deadenylation Pathways, Cell Reports, 2020, 32(10): 108120. 

10.     Jiekai Chen*; Perspectives on somatic reprogramming: spotlighting epigenetic regulation and cellular heterogeneity, Current Opinion in Genetics & Development, 2020, 64: 21-25.

11.      Jiangping He^#; Shuijiang Cai^#; Huijian Feng^#; Baomei Cai^#; Lihui Lin^#; Yuanbang Mai; …; Nanshan Zhong; Xinwen Chen*; Xilong Deng*; Jiekai Chen*; Single-cell analysis reveals bronchoalveolar epithelial dysfunction in COVID-19 patients, Protein & Cell, 2020, 11(9): 680-687.

12.     Xiaowei Lai^#; Qian Li^#; Fang Wu; Jiechun Lin; Jiekai Chen*; Hui Zheng*; Lin Guo*; Epithelial-Mesenchymal Transition and Metabolic Switching in Cancer: Lessons From Somatic Cell Reprogramming, Front Cell Dev Biol, 2020 , 8:760.

13.     Linlin Hou*; Yuanjie Wei; …; Jiekai Chen; Xichen Bao*; Ralf Jauch*; Concurrent binding to DNA and RNA facilitates the pluripotency reprogramming activity of Sox2, Nucleic Acids Research, 2020, 48(7): 3869-3887.

14.     Jing Sun^#; Zhen Zhuang^#; Jian Zheng^#; …; Jiekai Chen; Yimin Li; Nanshan Zhong; David K. Meyerholz; Paul B. McCray, Jr.*; Stanley Perlman*; Jincun Zhao*; Generation of a Broadly Useful Model for COVID-19 Pathogenesis, Vaccination, and Treatment, Cell, 2020, 182(3): 734-+.

15.     Shengyong Yu^#; Chunhua Zhou^#; Shangtao Cao^#; Jiangping He^#; …; Jiekai Chen; Jing Liu*; Duanqing Pei*; BMP4 resets mouse epiblast stem cells to naive pluripotency through ZBTB7A/B-mediated chromatin remodelling, Nature Cell Biology, 2020, 22(6): 651-+.

2013-2019年

16.     Lin Guo^#; Lihui Lin^#; Xiaoshan Wang^#; Mingwei Gao; Shangtao Cao; Yuanbang Mai; Fang Wu; …; Duanqing Pei*; Jiekai Chen*; Resolving Cell Fate Decisions during Somatic Cell Reprogramming by Single-Cell RNA-Seq, Molecular Cell, 2019, 73(4): 815-829. (建立SOT算法，对iPS重编程过程的细胞命运决定过程进行了新阐述)

17.     Zhiwei Zhou; Xuejie Yang; Jiangping He; …; Andrew P. Hutchins; Duanqing Pei*; Jiekai Chen*; Kdm2b Regulates Somatic Reprogramming through Variant PRC1 Complex-Dependent Function, Cell Reports, 2017, 21(8): 2160-2170.

18.     Dongwei Li^#; Jing Liu^#; Xuejie Yang^#; …; Andrew P. Hutchins*; Jiekai Chen*; Duanqing Pei*; Chromatin Accessibility Dynamics during iPSC Reprogramming, Cell Stem Cell, 2017, 21(6): 819-833.

19.     Jing Liu; Qingkai Han; Tianran Peng; …; Guangjin Pan; Jiekai Chen*; Duanqing Pei*; The oncogene c-Jun impedes somatic cell reprogramming, Nature Cell Biology, 2015, 17(7): 856-867.

20.     Jiangping He; Xiuling Fu; Meng Zhang; …; Jiekai Chen; Miguel A. Esteban; Andrew P. Hutchins*; Transposable elements are regulated by contextspecific patterns of chromatin marks in mouse embryonic stem cells, Nature Communications, 2019, 10(1): 34.

21.     Alejandro De Los Angeles^#; Francesco Ferrari^#; …; Jiekai Chen; Marti Borkent; Vladislav Krupalnik; Ernesto Lujan; Marius Wernig; Jacob H. Hanna; Konrad Hochedlinger; Duanqing Pei; Rudolf Jaenisch; Hongkui Deng; Stuart H. Orkin; Peter J. Park*; George Q. Daley*; Failure to replicate the STAP cell phenomenon, Nature, 2015, 525(7570): E6-9.

22.     Mengyun Zhang^#; Yong Dong^#; Fangxiao Hu^#; …; Jiekai Chen; Aibin He; Bing Liu; Demin Wang; Yong-Guang Yang; Jinyong Wang*; Transcription factor Hoxb5 reprograms B cells into functional T lymphocytes, Nature Immunology, 2018, 19(3): 279-290.

23.     Shangtao Cao^#; Shengyong Yu^#; Dongwei Li^#; Jing Ye; Xuejie Yang; …; Guangjin Pan; Jiekai Chen; Jing Liu*; Duanqing Pei*; Chromatin Accessibility Dynamics during Chemical Induction of Pluripotency, Cell Stem Cell, 2018, 22(4): 529-542.

24.     Jiekai Chen^#; He Liu^#; Jing Liu; Jing Qi; Bei Wei; Jiaqi Yang; Hanquan Liang; You Chen; et al. H3K9 methylation is a barrier during somatic cell reprogramming into iPSCs, Nature Genetics, 2013, 45(1): 34-42. （首次阐明H3K9甲基化是重编程的重要障碍，ESI高引论文）

25.     Jiekai Chen^#; Lin Guo^#; Lei Zhang^#; Haoyu Wu; Jiaqi Yang; He Liu; et al. Vitamin C modulates TET1 function during somatic cell reprogramming, Nature Genetics, 2013, 45(12): 1504-1509. （阐明Vc对Tet1的功能的转化作用，当期杂志配发评论）