2014年4月17日，斯坦福大学的一个跨学科研究小组发表于《自然-化学生物学》的论文描述了他们在逆向组织工程获得的一项新突破。他们已开始解开使得胚胎细胞能够增殖和转变为执行不同生物功能的所有特化细胞的复杂的遗传密码。

研究人员选择发育周期中不同点的小鼠胚胎肺细胞作为研究对象，采用单细胞基因组分析新技术，记录在每个发育点中哪些基因较为活跃。虽然他们只研究了肺细胞，但其技术适用于任何类型的细胞。

他们用这种逆向工程的方法来研究肺泡细胞。肺泡是血管吸取氧气和运输二氧化碳的转换站点。具体操作如下，从14.5天、16.5天和18.5天（小鼠平均出生于第20天）三个妊娠阶段的小鼠胚胎处取得198个肺细胞。同时也从成年小鼠处取得一些肺细胞。

他们用标准酶技术溶解和肺细胞一起形成组织的蛋白质，随后挑选出作为研究重点的肺泡细胞。近年来生物技术学家开发的微流体装置，可从溶液中精确吸取单个细胞，并将其分离后研究其遗传物质。在这项研究中，他们使用微流体装置捕捉198个肺细胞样品。然后，利用单细胞基因组测序来检测每个发育点基因的活跃程度。

每个细胞核都包含完整的基因组，单个细胞可以构建出一个生物体，但在特定时间段，只有某些基因被激活而表达成RNA或mRNA。因此，检测mRNA的活性为了解细胞在微流体设备中被捕获时的功能提供了一个透镜。利用这一步骤，研究人员首次精确揭示这些特定肺细胞在向成熟肺泡发育过程中每一阶段的调控基因。利用单细胞基因组学，研究人员可以逆向操控发育过程，揭示出单个前体细胞类型如何发育成肺泡尖端两种重要细胞类型。

除了研究胚胎发育，该技术还可以用于临床，例如研究肿瘤细胞个体之间的差异，提高对癌症各个阶段的认识，有助于开发更好的、更有针对性的治疗方法。