采用化学空间分析方法, 通过计算机辅助设计，建立已报道的能诱导胚胎干（ES）细胞定向分化的小分子化合物库化学空间；同时利用模板方法，固液相结合"从库到库",多样性导向合理设计、合成针对ES细胞定向分化优先结构小分子化合物库。 通过合成的有机小分子库内化合物改变ES细胞分化表型，快速筛选发现能使ES细胞定向分化为心肌细胞和神经细胞的有机小分子；以这些发现的小分子作为探针，探查使ES细胞定向分化的信号通路作用靶点，进一步明确申请者团队已初步发现并首次提出的 "蛋白异戊烯化"，GEFR磷酸化等在ES细胞定向分化中发挥重要作用假说。通过针对分化依赖性生命体系信号转导过程重要分子事件，来揭示新型的信号转导调控规律。基于调控ES细胞定向分化作用小分子作为先导化合物，进一步设计优化先导化合物使其具有很好的"成药性"，可望为治疗神经退行性改变和终末期心脏疾病，提供新型药物作用靶点和先导化合物。