南都记(ji)者从广州市(shi)科(ke)技局了解到,人类细胞谱系大科(ke)学(xue)研究设施3月25日在广州启动建设。
这一设施是国家“十四五(wu)”重大科(ke)技基础设施,由中(zhong)国科(ke)学(xue)院广州生物医药(yao)与健康研究院牵头建设,位于广州国际生物岛,规划(hua)建设周期4.5年,总建筑面积(ji)超5万(wan)平方(fang)米。
该设施将以样(yang)品保活存储、空间多(duo)组学(xue)、先进成像等创新技术和(he)装置研发为核心,集成人工智能等前沿技术,绘制涵盖发育、疾病、衰老三(san)大维度的动态细胞图谱,构(gou)建数字细胞AI大模型,催生生物医药(yao)研究新范式。
这是继“冷泉生态系统研究装置”全面启动、“梦想(xiang)”号大洋钻探船实现万(wan)米深海突破、嫦娥六号月壤(rang)揭(jie)示(shi)月球演化奥妙后,广州在科(ke)技创新领域的又一里程碑事件。
作为粤港澳大湾区(qu)首个生命(ming)科(ke)学(xue)领域的国家级大科(ke)学(xue)装置,该设施将绘制人类40万(wan)亿细胞的“数字家谱”,推动精准医疗与生物医药(yao)产业变革,标志着(zhe)广州在国家战略科(ke)技布(bu)局中(zhong)的枢纽地位持续提升。
细胞是生命(ming)的基本单元,人体由约40万(wan)亿细胞组成,这些(xie)细胞从一个受精卵开(kai)始,历经增殖、分化直至衰老的全生命(ming)周期动态演化过程,就是“细胞谱系”。
细胞谱系设施集成样(yang)本保活存储、超微成像等前沿技术,可追溯单细胞从诞生到衰亡的演化路径,创建出涵盖发育、疾病、衰老三(san)大维度的数字化细胞谱系,为疾病预测、药(yao)物筛(shai)选提供高精度导航。
“这就像为生命(ming)编写(xie)一部(bu)详尽的‘细胞家谱’,让科(ke)学(xue)家乃至公众能够清晰追踪每个细胞的‘前世(shi)今生’。”广州健康院副(fu)院长(主(zhu)持工作)、细胞谱系设施总指挥孙(sun)飞研究员表示(shi)。
细胞谱系设施将建设绘制细胞谱系的自动化工程产线,包含样(yang)本预处理、样(yang)品存储、多(duo)尺(chi)度成像分析、多(duo)组学(xue)分析、数据处理和(he)验证等工艺流程,标准化采集影像组、空间组、转录(lu)组、表观组、蛋白组、代(dai)谢组、超微结构(gou)组等多(duo)种模态数据,建成数字孪生索引的细胞谱系资源(yuan)库。
依托人工智能技术,细胞谱系设施将构(gou)建全球首个“数字生理人”大模型,通过回溯、模拟、预测疾病细胞谱系演化,不仅可以精准定位病变驱动关键靶点,还可以通过数字人体模拟患者细胞对药(yao)物的反应,预演不同治(zhi)疗手段在数字患者体内的治(zhi)疗效果,将新药(yao)研发从临(lin)床(chuang)成功率不足10%提升至精准筛(shai)选的“量体裁衣”模式,有望突破药(yao)物研发的“死亡之谷”。
作为细胞谱系设施首席科(ke)学(xue)家,“共和(he)国勋章”获得者、中(zhong)国工程院院士钟南山指出,该设施有望“产出引领世(shi)界的原创成果,培养一群顶尖人才,孵化一批创新企业,成为护佑人民(min)健康的‘国之盾牌’”。
采写(xie):南都记(ji)者 王(wang)美苏