在过去的几年里，美国加州大学圣地亚哥分校生物学家Gürol Süel及其研究团队发现了一系列由生活在一起的形成生物膜（biofilm）的细菌群落表现出来的显著特征。生物膜在现实世界中很普遍，存在于下水道、厨房柜台甚至我们的牙齿表面。之前的一项研究表明，这些生物膜采用了复杂的系统来相互沟通，而另一项研究则证明生物膜具有强大的记忆能力。
如今，在一项新的研究中，Süel团队与来自美国斯坦福大学和西班牙庞培法布拉大学的研究人员一起发现了生物膜的一种新特点，揭示了这些细菌群落比以前认为的要先进得多。他们发现生物膜细胞被组织成精心设计的模式，这一特征以前只与更高级别的生物如植物和动物有关。这些发现是他们八年研究的成果。相关研究结果发表在2022年1月6日的Cell期刊上，论文标题为“A segmentation clock patterns cellular differentiation in a bacterial biofilm”。
Süel说，“我们看到生物膜比我们想象的要复杂得多。从生物学的角度来看，我们的结果表明，发育过程中的细胞模式（cell patterning）的概念比以前认为的要古老得多。显然，细胞在空间和时间上自我分区的能力不仅仅是随着植物和脊椎动物的出现而出现的，而是可能追溯到十几亿年前。”
生物膜群落是由不同类型的细菌细胞组成的。科学家们以前没有想到这些不同的细菌细胞可以被组织成有规则的复杂模式。在这项新的研究中，这些作者开发了实验和数学模型，揭示了“时钟和波形（clock and waveform）”机制的遗传基础，这种机制以前只在从植物到果蝇到人类等高度进化的生物中看到过。随着生物膜的扩张和营养物的消耗，营养物耗尽的“波浪”在细菌群落内的细胞间移动，并将每个细胞内的分子钟冻结在特定的时间和位置，从而形成一种由不同细胞类型的重复区域组成的复杂复合模式。
这些作者取得的突破是能够确定生物膜产生生物膜群落范围内基因表达模式同心环的能力所依据的遗传回路。然后，他们能够进行模型预测，显示生物膜可以内在地产生许多区域。他们在这篇论文中指出，“我们的发现表明，细菌生物膜采用了一种迄今为止被认为是脊椎动物和植物系统所独有的发育模式机制。”
这项研究的发现对许多研究领域都有影响。由于生物膜在我们的生活中无孔不入，它们在从医学到食品工业，甚至军事方面的应用都很有趣。生物膜作为有能力测试简单的细胞系统如何将自己组织成复杂模式的系统，在发育生物学中可以用来研究在脊椎动物中发挥作用的时钟和波形机制的具体方面。
Süel说，“我们可以看到，细菌群落不仅仅是一团细胞。拥有一种细菌系统使我们能够提供一些在脊椎动物和植物系统中难以获得的答案，因为细菌提供了更容易在实验中获得的系统，可以为发育领域提供新的见解。”
医思倍，医学研究院
广州医康达生物科技有限公司在番禺创新科技园成立，是国家级科技企业孵化器重点培育的医学研究项目。是目前国内生物医疗领域唯一 一家专注于提供医学科研解决方案的专业咨询服务公司。旗下品牌“医思倍”医学研究院，拥有1500多平方的医学科研实验室以及先进的实验设备。
医思倍科研团队由来自全国知名医学院校的硕博研究员组成，是一支拥有丰富的医学科研理论以及实操经验的研究团队，能深层次挖掘客户需求，为广大医学科研工作者解决无暇顾及的临床科研以及因科研条件落后而无法开展实验研究的问题，帮助其提供更专业、更全面的医学科研整体课题服务。基地实验科研平台开设五大生物医学科研技术服务：细胞实验服务、分子生物学检测服务、病理学检测服务、免疫学检测服务、动物实验服务。
未来医思倍将继续秉承“尊重科学，求真务实，服务领先，客户至上”的服务理念，与全国数十家三甲医院、高等院校研究所建立长期战略合作关系，坚持不懈地提升产品和服务的质量，并将依托快捷高效的科学研究协助平台以及丰富的生物医学资源，努力为广大医生、学者提供专业的生物医学研究、科研培训、成果转化等综合性服务。
