广州新里程碑:人类细胞谱系大科学研究设施正式动工

人类细胞谱系大科学研究设施于3月25日在广州启动建设的消息,阐述了该设施的基本情况、核心技术、重要意义以及预期成果等内容。

广州新里程碑:人类细胞谱系大科学研究设施正式动工

南都记者从广州市科技局处获悉,3月25日,一项具有重大意义的科研项目——人类细胞谱系大科学研究设施在广州正式启动建设。

这个设施可不简单,它可是国家“十四五”重大科技基础设施。由中国科学院广州生物医药与健康研究院牵头建设,选址于广州国际生物岛。其规划建设周期为4.5年,总建筑面积超过5万平方米。如此大规模的建设,无疑彰显了其重要性和深远意义。

该设施将聚焦于样品保活存储、空间多组学、先进成像等创新技术和装置的研发,把这作为核心任务。同时,还会积极集成人工智能等前沿技术。通过这些努力,它将绘制出涵盖发育、疾病、衰老这三大维度的动态细胞图谱,并且构建数字细胞AI大模型。这一系列举措有望催生生物医药研究的全新范式,为该领域带来革命性的变化。

值得一提的是,这是继“冷泉生态系统研究装置”全面启动、“梦想”号大洋钻探船实现万米深海突破、嫦娥六号月壤揭示月球演化奥秘之后,广州在科技创新领域迎来的又一里程碑事件。

作为粤港澳大湾区首个生命科学领域的国家级大科学装置,它有着更为宏大的目标——绘制人类40万亿细胞的“数字家谱”。这一目标的实现,将有力推动精准医疗与生物医药产业的变革,也标志着广州在国家战略科技布局中的枢纽地位得到持续提升。

细胞是构成生命的基本单元,人体大约由40万亿细胞组成。这些细胞从一个受精卵开始,会历经增殖、分化直至衰老的全生命周期动态演化过程,而这一过程就是所谓的“细胞谱系”。

细胞谱系设施集成了样本保活存储、超微成像等前沿技术。借助这些技术,它能够追溯单细胞从诞生到衰亡的演化路径,进而创建出涵盖发育、疾病、衰老三大维度的数字化细胞谱系。这为疾病预测、药物筛选提供了高精度的导航,让相关研究和实践更加精准高效。

广州健康院副院长(主持工作)、细胞谱系设施总指挥孙飞研究员形象地比喻道:“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’。”

细胞谱系设施还将建设绘制细胞谱系的自动化工程产线,这条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、数据处理和验证等一系列工艺流程。通过标准化采集影像组、空间组、转录组、表观组、蛋白组、代谢组、超微结构组等多种模态数据,最终建成数字孪生索引的细胞谱系资源库。

依托人工智能技术,细胞谱系设施将构建全球首个“数字生理人”大模型。这个大模型可了不得,它通过回溯、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,还能通过数字人体模拟患者细胞对药物的反应,预演不同治疗手段在数字患者体内的治疗效果。这将新药研发从临床成功率不足10%提升至精准筛选的“量体裁衣”模式,有望突破药物研发的“死亡之谷”。

作为细胞谱系设施首席科学家,“共和国勋章”获得者、中国工程院院士钟南山对该设施给予了高度评价,他指出该设施有望“产出引领世界的原创成果,培养一群顶尖人才,孵化一批创新企业,成为护佑人民健康的‘国之盾牌’”。

本文介绍了人类细胞谱系大科学研究设施在广州启动建设这一事件,阐述了其作为国家重大科技基础设施的相关信息,包括牵头建设单位、建设周期、建筑面积等。说明了该设施在技术研发、绘制细胞图谱、构建模型等方面的任务,以及对生物医药研究、精准医疗和产业变革的重要意义。同时,详细介绍了细胞谱系的概念、设施集成的技术和建设的工程产线,还提及了“数字生理人”大模型的作用和钟南山院士的高度评价,彰显了该设施在科技创新和保障人民健康方面的巨大潜力。

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星河星河
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