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为生命编写“细胞家谱”,又一国家级大科学装置落地广州!

100次浏览     发布时间:2025-03-26 09:58:30    

3月25日,由中国科学院广州生物医药与健康研究院(下称“广州健康院”)牵头建设的国家“十四五”重大科技基础设施——人类细胞谱系大科学研究设施(下称“细胞谱系设施”)在广州国际生物岛正式启动建设。


该项目规划建设周期4.5年,总建筑面积超5万平方米,将绘制人体中全生命周期的细胞时空演化图谱,打造数字细胞AI大模型,构建数字生理人,创新生物医疗检测新范式,开辟生物医药研发新赛道,在试剂、仪器、软件和数据等方面产出一批创新性科技成果和产品。

该项目是粤港澳大湾区首个生命科学领域的国家级大科学装置,也是广州市构建“2+2+N”科技创新平台体系的重要内容之一。



  • 解码细胞的全生命周期


研究人员介绍,细胞是生命的基本单元。从受精卵开始,到发育成组织器官,再到衰老全过程中出现的所有细胞类型进行汇总和演变关系的绘制,就构成了“细胞谱系”。解析细胞谱系被誉为揭示生命发育与演变奥秘、操纵生命活动的“钥匙”。


古有扁鹊通过望闻问切诊断人体疾病,今有细胞谱系设施通过解码细胞谱系预测疾病筛药验药。该设施将以样品保活存储、空间多组学、先进成像等创新技术和装置研发为核心,集成人工智能等前沿技术,绘制涵盖发育、疾病、衰老三大维度的动态细胞图谱。


“这就像为生命编写一部详尽的‘细胞家谱’,让科学家乃至公众能够清晰追踪每个细胞的‘前世今生’。”广州健康院副院长、细胞谱系设施总指挥兼总工程师孙飞表示。


研究人员介绍,当前全球创新药研发耗时长、耗资大,但临床成功率低,部分原因在于药物研发主要在动物模型中进行,不能准确模拟人类生理系统反应。未来,细胞谱系设施有望用患者细胞信息打造一个“数字患者”,预演不同治疗手段在体内的治疗效果,实现“量体裁衣”式的精准治疗。



  • 聚力打造世界级细胞科学中心


回望近代科学研究进程,科研范式经历了实验科学、理论科学、计算科学的迭代递进,而随着科研数据的爆炸式增长以及大数据、人工智能的飞速发展,被称为“大数据科学”的新范式正在兴起。


细胞谱系设施将建设绘制细胞谱系的自动化工程产线,包含样本预处理、样品存储、多尺度成像分析、多组学分析、数据处理和验证等工艺流程,标准化采集多种模态数据,建成数字孪生索引的细胞谱系资源库。


细胞谱系设施已纳入粤港澳大湾区综合性科学中心建设体系,未来将植根广州国际生物岛,赋能大湾区,链动全世界。随着细胞谱系设施的建设和使用,将吸引全球顶尖科研人才和团队汇聚广州,开展科学研究与学术交流,共同推动人类细胞谱系研究领域发展,将细胞谱系设施打造为世界级细胞科学中心。设施建成后将全方位支撑生命健康领域理论创新和产业发展,服务研究机构、高校、药企和医院,为新型颠覆性医疗技术的诞生奠定基础。



记者:刘灿娇