薛志刚教授长期致力于人类胚胎早期发育的遗传学及表观遗传学研究，建立了具有国际先进水平的研究平台。在国际上首次利用单细胞RNA-seq技术对人及其他哺乳动物胚胎着床前发育各阶段的转录调控网络进行了系统分析，揭示了人类和小鼠早期胚胎的遗传程序，证明了哺乳动物早期胚胎发育进化上的共性，研究成果发表在《Nature》上；进一步用单细胞技术解析了人植入窗口期胚胎滋养外胚层细胞的发育程序，鉴定出调控细胞分化的关键因子TBX3，为理解胚胎植入过程提供了重要依据，成果发表在《PLoS Biology》上；此外利用显微毛细吸管分离单细胞开发了新的测序方法scMT-seq，可以用来检测同一单细胞中的转录组、甲基化组和单核苷酸多态性信息，解析表观遗传学基因调控机制，成果发表在《Genome Biology》上利用；单细胞技术对心脏起博机制的相关研究成果，相继发表在《Nature Communications》、《Protein & Cell》等高水平国际期刊上等。作为课题负责人获得国家自然科学基金重点项目等资助，并承担多项国家重点研发计划等项目，共计获得项目资金2265万元。获得国家科技进步奖二等奖、妇幼健康科技奖自然科学一等奖奖、上海市科技进步一等奖、上海医学科技奖、上海医学科技成果推广奖和江苏科学技术奖一等奖, 同济大学医学院优秀教师等荣誉。
【代表性论文】
1. Zhigang Xue#*, Kevin Huang#, Chaochao Cai, Lingbo Cai, Chunyan Jiang, Yun Feng, Zhenshan Liu, Qiao Zeng, Liming Cheng, Yi E.Sun, Jiayin Liu, Steve Horvath,Guoping Fan*. Genetic programs in human and mouse early embryos revealed by single-cell RNA sequencing. Nature. 2013;500(7464): p. 593-7 (第一作者兼并列通讯作者)
2. Bo Lv*, Qin An*, Qiao Zeng*, Xunyi Zhang, Ping Lu, Yanqiu Wang, Xianmin Zhu, Yazhong Ji†, Guoping Fan†, Zhigang Xue†. Single-cell RNA sequencing reveals regulatory mechanism for trophoblast cell-fate divergence in human peri-implantation conceptuses, PLOS Biology, 2019, 1710: e3000187 (通讯作者)
3. Youjin Hu, Kevin Huang, Qin An, Guizhen Du, Ganlu Hu, Jinfeng Xue, Xianmin Zhu, Cun-Yu Wang, Zhigang Xue*,Guoping Fan*.. Simultaneous profiling of transcriptome and DNA methylome from a single cell. Genome Biology. 2016; 17:88. (共同通讯作者)
4. Dandan Liang*, Jinfeng Xue*, Li Geng*, Liping Zhou*, Bo Lv, Qiao Zeng, Ke Xiong, Huixing Zhou, Duanyang Xie, Fulei Zhang, Jie Liu, Yi Liu, Li Li, Jian Yang, Zhigang Xue†, Yi-Han Chen†，Cellular and molecular landscape of mammalian sinoatrial node revealed by single-cell RNA sequencing, Nature Communications, 2021 Jan 12;12(1):287. (共同通讯作者)
5. Dandan Liang*, Zhigang Xue*, Jinfeng Xue*, Duanyang Xie*, Ke Xiong*, Huixing Zhou, Fulei Zhang, Xuling Su, Guanghua Wang, Qicheng Zou, Yi Liu, Jian Yang, Honghui Ma, Luying Peng, Chunyu Zeng, Gang Li, Li Wang, Yi-Han Chen, Sinoatrial node pacemaker cells share dominant biological properties with glutamatergic neurons，Protein & Cell, 2021 Jul;12(7):545-556. (并列第一作者)
