1. 细菌生物膜单细胞尺度生成机制

细菌聚集所形成的生物膜与临床感染密切相关，然而其单细胞时空轨迹和谱系分化等生成机制尚不清楚。我们通过追踪细菌生物膜中单细胞时空轨迹和谱系演变，揭示驱动生物膜形成和细菌命运分化的多细胞间的集体协作机制。

2.多细胞聚落宏观形态发生机制

多细胞结构自发形成的宏观形态在自然界普遍存在，并发挥重要生物功能。我们探索多细胞聚落宏观形态发生的规律，揭示其生物力学、细胞间通讯和基质蛋白的驱动机制。

3. 生物膜单细胞基因表达和命运分化机制

借助先进光片显微和分子生物标记技术，我们追踪生物膜发育过程中单细胞和跨谱系的基因表达动力学，揭示个体命运分化机制。