南都記者從廣州市科技局了解到,人類細胞譜系大科學研究設施3月25日在廣州啟動建設。
這一設施是國家「十四五」重大科技基礎設施,由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院牽頭建設,位於廣州國際生物島,規劃建設周期4.5年,總建築面積超5萬平方米。
該設施將以樣品保活存儲、空間多組學、先進成像等創新技術和裝置研發為核心,集成人工智慧等前沿技術,繪製涵蓋發育、疾病、衰老三大維度的動態細胞圖譜,構建數字細胞ai大模型,催生生物醫藥研究新範式。
這是繼「冷泉生態系統研究裝置」全面啟動、「夢想」號大洋鑽探船實現萬米深海突破、嫦娥六號月壤揭示月球演化奧秘後,廣州在科技創新領域的又一里程碑事件。
作為粵港澳大灣區首個生命科學領域的國家級大科學裝置,該設施將繪製人類40萬億細胞的「數字家譜」,推動精準醫療與生物醫藥產業變革,標誌著廣州在國家戰略科技布局中的樞紐地位持續提升。
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,歷經增殖、分化直至衰老的全生命周期動態演化過程,就是「細胞譜系」。
細胞譜系設施集成樣本保活存儲、超微成像等前沿技術,可追溯單細胞從誕生到衰亡的演化路徑,創建出涵蓋發育、疾病、衰老三大維度的數字化細胞譜系,為疾病預測、藥物篩選提供高精度導航。
「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。
細胞譜系設施將建設繪製細胞譜系的自動化工程產線,包含樣本預處理、樣品存儲、多尺度成像分析、多組學分析、數據處理和驗證等工藝流程,標準化採集影像組、空間組、轉錄組、表觀組、蛋白組、代謝組、超微結構組等多種模態數據,建成數字孿生索引的細胞譜系資源庫。
依託人工智慧技術,細胞譜系設施將構建全球首個「數字生理人」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動關鍵靶點,還可以通過數字人體模擬患者細胞對藥物的反應,預演不同治療手段在數字患者體內的治療效果,將新葯研發從臨床成功率不足10%提升至精準篩選的「量體裁衣」模式,有望突破藥物研發的「死亡之谷」。
作為細胞譜系設施首席科學家,「共和國勳章」獲得者、中國工程院院士鍾南山指出,該設施有望「產出引領世界的原創成果,培養一群頂尖人才,孵化一批創新企業,成為護佑人民健康的『國之盾牌』」。
采寫:南都記者 王美蘇