25日，國家級大科學裝置「人類細胞譜系大科學研究設施」（下稱「細胞譜系設施」）在廣州國際生物島啟動建設。建成後，這裝置有望將人體細胞的全生命周期動態演化過程進行數字化刻畫，為生命編寫「細胞家譜」，讓科學家能夠清晰追蹤每個細胞的「前世今生」，創建出涵蓋發育、疾病、衰老三大維度的數字化細胞譜系。
未來細胞譜系設施還將打造跟真人一樣能呼吸、會測毒試藥、可以新陳代謝的「數字生理人」，通過預演不同治療手段在「數字患者」體內的治療效果，助力精準診斷治療以及創新藥研發。目前，該大科學裝置已被納入粵港澳大灣區綜合性科學中心建設體系，香港科技大學（廣州）、香港大學等高校將作為用戶單位參與研究。\大公報記者 方俊明廣州報道
人體由約40萬億細胞組成，這些細胞從受精卵開始，所歷經增殖、分化直至衰老的全生命周期演化過程，就是「細胞譜系」。那麼由一顆受精卵分化為形態功能各異的細胞，再緊密地組織成一個人體，這其中的規律到底由誰寫定，又由誰執行？對細胞譜系進行解析，就是打造揭示生命發育與演變奧秘、操縱生命活動的「鑰匙」，繪製細胞命運轉變的高精度「導航圖」。
追蹤人體細胞「前世今生」
落戶灣區的細胞譜系設施由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院牽頭建設，鍾南山等專家將擔任細胞譜系設施首席科學家。項目將以樣品保活存儲、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』」，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院副院長、細胞譜系設施總指揮孫飛表示。
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。未來細胞譜系設施還將打造跟真人一樣能呼吸、會測毒試藥、可以新陳代謝的「數字生理人」，通過預演不同治療手段在「數字患者」體內的治療效果，助力精準診斷與治療。中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員、細胞譜系設施副總指揮兼總工藝師陳捷凱表示，「未來，細胞譜系設施有望用患者細胞信息打造一個『數字患者』，預演不同治療手段的治療效果，實現『量體裁衣』」。
「數字患者」試藥 突破研發「死亡之谷」
當前，全球創新藥研發平均耗時10年、耗資26億美元，臨床成功率卻不足10%，根本原因之一在於藥物研發過程是在動物模型中進行，不能模擬人類生命系統反應。而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，精準定位病變驅動關鍵靶點，還可在數字人體上測毒試藥，這有望突破藥物研發的「死亡之谷」。
按規劃，細胞譜系設施建設周期為4.5年，總建築面積超5萬平方米，將繪製人體中全生命周期的細胞時空演化圖譜，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。
