鑄大國重器 護人民健康

人類細胞譜系大科學研究設施規(guī)劃圖

灣區(qū)時訊（編輯/劉秀 通訊員/胡冰鑫 李曉靜）3月25日,，由中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院（簡稱“廣州健康院”）牽頭建設的國家“十四五”重大科技基礎設施——人類細胞譜系大科學研究設施（簡稱“細胞譜系設施”）在廣州國際生物島正式啟動建設。該項目規(guī)劃建設周期4.5年,，總建筑面積超5萬平方米,，將繪制人體中全生命周期的細胞時空演化圖譜，打造數(shù)字細胞AI大模型,，構建數(shù)字生理人,，創(chuàng)新生物醫(yī)療檢測新范式，開辟生物醫(yī)藥研發(fā)新賽道,，在試劑,、儀器、軟件和數(shù)據(jù)等方面產(chǎn)出一批創(chuàng)新性科技成果和產(chǎn)品,。

與會嘉賓共同啟動

該項目是粵港澳大灣區(qū)首個生命科學領域的國家級大科學裝置,，也是廣州市構建“2+2+N”科技創(chuàng)新平臺體系的重要內(nèi)容之一。

解碼細胞譜系：繪制單細胞精度生命導航圖

工藝流程圖

細胞是生命的基本單元,，人體由約40萬億細胞組成,，這些細胞從一個受精卵開始，所歷經(jīng)增殖,、分化直至衰老的全生命周期動態(tài)演化過程,，就是“細胞譜系”。解析細胞譜系被譽為揭示生命發(fā)育與演變奧秘,、操縱生命活動的“鑰匙”,，也是細胞命運轉(zhuǎn)變的高精度“導航圖”。

古有扁鵲通過望聞問切診斷人體疾病,，今有細胞譜系設施通過解碼細胞譜系預測疾病和篩藥驗藥,。該設施將以樣品保活存儲,、空間多組學,、先進成像等創(chuàng)新技術和裝置研發(fā)為核心，集成人工智能等前沿技術,，創(chuàng)建出涵蓋發(fā)育,、疾病、衰老三大維度的數(shù)字化細胞譜系,。

廣州健康院副院長（主持工作）,、細胞譜系設施總指揮孫飛研究員介紹相關情況

“這就像為生命編寫一部詳盡的‘細胞家譜’，讓科學家乃至公眾能夠清晰追蹤每個細胞的‘前世今生’,。”廣州健康院副院長（主持工作）,、細胞譜系設施總指揮孫飛研究員表示,。

打破制藥困局：打造虛擬臨床試驗平臺

隨著ChatGPT和DeepSeek為代表的AI大模型技術突破，生物醫(yī)學進入數(shù)字化時代是必然趨勢,。

細胞譜系設施工程科學技術委員會頒發(fā)聘書

當前全球創(chuàng)新藥研發(fā)平均耗時10年,、耗資26億美元，但臨床成功率不足10%,，其根本原因之一在于藥物研發(fā)過程是在動物模型中進行的,，不能模擬人類生命系統(tǒng)反應。細胞譜系設施將構建高精度單細胞級別的數(shù)字生理人大模型,，通過回溯,、模擬、預測疾病細胞譜系演化,，不僅可以精準定位病變驅(qū)動關鍵靶點,，還可以在數(shù)字人體測毒試藥，有望突破藥物研發(fā)的“死亡之谷”,。

“未來,，細胞譜系設施有望可以用患者細胞信息打造一個‘數(shù)字患者’，預演不同治療手段在數(shù)字患者體內(nèi)治療效果,，實現(xiàn)治療手段的‘量體裁衣’,。廣州健康院研究員、細胞譜系設施副總指揮兼總工藝師陳捷凱表示,，設施將強化AI與數(shù)據(jù)資源整合,，打造創(chuàng)新模型，并與龍頭企業(yè)開展深度合作,，加速科研成果向臨床應用轉(zhuǎn)化,。

開放共享新格局：聚力打造世界級細胞科學中心

回望近代科學研究進程，科研范式經(jīng)歷了實驗科學,、理論科學,、計算科學的迭代遞進，而隨著科研數(shù)據(jù)的爆炸式增長以及大數(shù)據(jù),、人工智能的飛速發(fā)展,，被稱為“大數(shù)據(jù)科學”的新范式正在興起,。

細胞譜系與生命健康戰(zhàn)略研討會現(xiàn)場,，繞子和院士作報告

細胞譜系與生命健康戰(zhàn)略研討會現(xiàn)場，中國科學院院士,、清華大學教授繞子和作報告,，回顧并展望我國生命科學領域基礎設施建設情況。中國科學院院士,、廣州實驗室（國家）常務副主任徐濤介紹了高端醫(yī)療器械與科學儀器高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)狀與未來,。中國科學院院士陳潤生介紹了生物信息與人工智能的應用前景,。

細胞譜系設施將建設繪制細胞譜系的自動化工程產(chǎn)線，包含樣本預處理,、樣品存儲,、多尺度成像分析、多組學分析,、數(shù)據(jù)處理和驗證等工藝流程,，標準化采集影像組、空間組,、轉(zhuǎn)錄組,、表觀組、蛋白組,、代謝組,、超微結(jié)構組等多種模態(tài)數(shù)據(jù)，建成數(shù)字孿生索引的細胞譜系資源庫,。

細胞譜系設施已納入粵港澳大灣區(qū)綜合性科學中心建設體系,，未來將植根廣州國際生物島，賦能大灣區(qū),，鏈動全世界,。隨著細胞譜系設施的建設和使用，將吸引全球頂尖科研人才和團隊匯聚廣州,，開展科學研究與學術交流,，共同推動人類細胞譜系研究領域發(fā)展，將細胞譜系設施打造為世界級細胞科學中心,。設施建成后將全方位支撐生命健康領域理論創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，服務研究機構、高校,、藥企和醫(yī)院,，為新型顛覆性醫(yī)療技術的誕生奠定基礎。

項目科學目標：繪制人類生命過程中的細胞動態(tài)演變譜系,，建立時空譜系信息與譜系樣品資源對應的數(shù)字孿生體系,，高質(zhì)量保活保藏采集時空譜系信息的譜系樣品資源,，根據(jù)標準化數(shù)據(jù)形成呈現(xiàn)連續(xù)生命過程的細胞譜系數(shù)字孿生體系,，解析人類呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)發(fā)育譜系,，以及三種以上呼吸系統(tǒng)代表性疾病譜系,，發(fā)現(xiàn)發(fā)育關鍵機制和疾病機理，形成設施引領的發(fā)育譜系,、疾病譜系研究范式,。

項目工程目標：以自研科學裝置為基礎,，以譜系資源為核心，通過自主開發(fā)集成空間多組學技術,，建設領先的細胞譜系研究設施,。通過系統(tǒng)性構建樣品預處理、樣品?；畲鎯?、多組學分析與鑒定、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和譜系驗證的全流程自動化,，形成標準化,、高通量、高質(zhì)量的細胞多組學研究平臺,，建成國內(nèi)首個數(shù)字孿生索引的人類細胞譜系資源庫,。

項目建設內(nèi)容：包括組織樣本處理與存儲分總體、譜系信息分析與鑒定分總體,、細胞譜系呈現(xiàn)與驗證分總體,、線程集合控制系統(tǒng)以及土建公用配套設施。

責任編輯/劉秀