為40萬億細胞“寫家譜”

　　3月25日上午，人類細胞譜系大科學研究設施（以下簡稱細胞譜系設施）正式在廣州國際生物島啟動建設。細胞譜系設施由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院（以下簡稱廣州健康院）牽頭，是國家“十四五”重大科技基礎設施、廣州“2+2+N”科技創新平臺體系中的國家大科學設施之一，規劃建設周期4.5年，總建筑面積超5萬平方米，是打造研究人類發育、疾病、衰老的“國之重器”。

細胞譜系設施效果圖

　　項目科學目標

　　繪制人類生命過程中的細胞動態演變譜系，建立時空譜系信息與譜系樣品資源對應的數字孿生體系，高質量保活保藏采集時空譜系信息的譜系樣品資源，根據標準化數據形成呈現連續生命過程的細胞譜系數字孿生體系，解析人類呼吸系統、循環系統和免疫系統發育譜系，以及三種以上呼吸系統代表性疾病譜系，發現發育關鍵機制和疾病機理，形成設施引領的發育譜系、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，建設領先的細胞譜系研究設施。通過系統性構建樣品預處理、樣品保活存儲、多組學分析與鑒定、數據呈現和譜系驗證的全流程自動化，形成標準化、高通量、高質量的細胞多組學研究平臺，建成國內首個數字孿生索引的人類細胞譜系資源庫。

　　項目建設內容

　　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、細胞譜系呈現與驗證分總體、線程集合控制系統以及土建公用配套設施。

　　數字患者預演治療效果 AI助力模擬測毒試藥

　　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。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”。

　　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’?！睆V州健康院副院長（主持工作）、細胞譜系設施總指揮孫飛表示。

　　如今，隨著以ChatGPT和DeepSeek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。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，還可以在數字人體測毒試藥，有望突破藥物研發的“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’?！睆V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，并與龍頭企業開展深度合作，加速科研成果向臨床應用轉化。

　　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。細胞譜系設施的建設和使用將吸引全球頂尖科研人才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。設施建成后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。

　　望院校機構攜手合作 跨界共建數字生理人

　　孫飛在啟動建設會后接受記者采訪，他表示，細胞譜系設施將大大催生我國生物醫藥產業的新質生產力。

　　孫飛說：“人類細胞譜系大科學設施的最終目的是繪制人體細胞演化的全周期動態。通過對組織器官進行數字化，結合人工智能技術，構建細胞譜系大模型，它將催生我們生物醫藥研究的新范式，對于我們未來新藥的開發、疾病的診斷和衰老的預測都具有重要的作用?！睂O飛說：“我們構建的大模型可在數字空間精準診斷疾病，并開發新的藥物靶點，這都將催生我們未來整個健康產業的新業態和新范式?！?/span>

　　“作為國家的重大科學基礎設施，它最終將面向我們所有科學家和公眾?！睂O飛表示，“我們希望和粵港澳大灣區的廣大高校科研院所和醫院開展深度的合作，最終共同來打造我們的數字生理人的大模型，它將集合生物醫學領域的集體智慧。在設施建設期間，我們將組建約150人的專業團隊。其中，工程技術人員將占主要比例，負責專用設備的研發、新型試劑的開發以及配套軟件的優化升級。”

　　科學設備國產化率超85%

　　在細胞譜系設施現場，工作人員向記者介紹，整個大科學研究設施共分3期施工建設，目前，第一期的設施研發樓已經竣工。而3月25日正式啟動建設的是主設施樓，這座樓建筑面積有5萬多平方米，建設工期3年，再加上設備研制的工期，總共需要5年時間完成施工。細胞譜系設施還有遠期規劃，方便未來的相關配套設施建設。

　　細胞譜系設施由廣州健康院牽頭建設，在設施研發樓內，記者看到了自動化多組學微流控系統、高通量成像流式細胞儀、主動式單細胞測序儀、被動式單細胞測序儀以及生物島實驗室自主研發的國產透射電鏡等各類先進的科學儀器。

　　“整個細胞譜系設施的設備，國產化率達到85%以上，我們自己研制了大部分的設備?！睆V州健康院相關工作人員介紹說。

　　未來展望

　　打造全球科技創新強市

　　廣州市科學技術局局長謝明表示，廣州將持續深化科技創新和產業創新融合，將推進產業科技創新、發展新質生產力作為戰略之舉、長遠之策，聚焦國際科技創新中心重要承載地核心功能，用好用活廣州雄厚的“科創資源”，建好建強面向未來的“科創產業”，走好從科技強、企業強、產業強到城市強的科技創新強市路徑。

　　在科技戰略方面，將進一步完善廣州實驗室等戰略科技力量的服務保障，分層分類優化科技創新平臺支持體系，爭取推動一批前沿技術和顛覆性技術創新突破。在產業升級方面，布局由前沿科技創新驅動的智能無人系統、量子科技、深海深空、前沿新材料等未來產業，挖掘一批未來產業項目，開發一批未來產業應用場景，布局一批未來產業先導區，打造一批具有核心競爭力的創新型企業。

　　從萬米深海到數字生理人，從月壤解密到低空經濟，廣州正以國家重大科技基礎設施為支點，書寫“大國重器”的灣區篇章。今日之廣州，不僅是千年商都，更是國家戰略科技力量的灣區樞紐，以硬核創新賦能中國式現代化新征程！