人類細胞譜系大科學研究設施在廣州啟動建設

3月25日，由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院（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。該項目是粵港澳大灣區首個生命科學領域的國家級大科學裝置。

該項目規劃建設週期4.5年，總建築面積超5萬平方米，將繪製人體中全生命週期的細胞時空演化圖譜，打造數字細胞AI大模型，構建數字生理人，創新生物醫療檢測新範式，開闢生物醫藥研發新賽道，在試劑、儀器、軟件和數據等方面產出一批創新性科技成果和產品。

解碼細胞譜系，繪製單細胞精度生命導航圖

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，歷經增殖、分化直至衰老的全生命週期動態演化過程，就是「細胞譜系」。解析細胞譜系被譽為揭示生命發育與演變奧秘、操縱生命活動的「鑰匙」，也是細胞命運轉變的高精度「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、先進成像等創新技術和裝置研發為核心，集成人工智能等前沿技術，創建出涵蓋發育、疾病、衰老三大維度的數字化細胞譜系。

「這就像為生命編寫一部‘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、細胞譜系設施總指揮孫飛表示。

打破製藥困局，打造虛擬臨床試驗平台

隨著以ChatGPT、DeepSeek等為代表的AI大模型技術突破，生物醫學進入數字化時代是必然趨勢。

當前全球創新藥研發平均耗時10年、耗資26億美元，但臨床成功率不足10%，其根本原因之一在於藥物研發過程是在動物模型中進行的，不能模擬人類生命系統反應。細胞譜系設施將構建高精度單細胞級別的數字生理人大模型，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，還可以在數字人體中測毒試藥，有望突破藥物研發的「死亡之穀」。

「未來，細胞譜系設施有望可以用患者細胞信息打造‘數字患者’，預演不同治療手段在數字患者體內的治療效果，實現治療手段的‘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與數據資源整合，打造創新模型，並與龍頭企業開展深度合作，加速科研成果向臨床應用轉化。

聚力打造世界級細胞科學中心

回望近代科學研究進程，科研範式經歷了實驗科學、理論科學、計算科學的迭代遞進，而隨著科研數據的爆炸式增長以及大數據、人工智能的飛速發展，被稱為「大數據科學」的新範式正在興起。

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。

細胞譜系設施已納入粵港澳大灣區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、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彙聚廣州，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展，將細胞譜系設施打造為世界級細胞科學中心。設施建成後將全方位支撐生命健康領域理論創新和產業發展，服務研究機構、高校、藥企和醫院，為新型顛覆性醫療技術的誕生奠定基礎。

新京報記者 張璐

編輯 白爽 校對 王心