鑄大國重器 護人民健康

人類細胞譜系大科學研究設施規劃圖

灣區時訊（編輯/劉秀 通訊員/胡冰鑫 李曉靜）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。該項目規劃建設周期4.5年，總建筑面積超5萬平方米，將繪制人體中全生命周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范式，開辟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。

與會嘉賓共同啟動

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，也是廣州市構建“2+2+N”科技創新平臺體系的重要內容之一。

解碼細胞譜系：繪制單細胞精度生命導航圖

工藝流程圖

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，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”。

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。

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介紹相關情況

“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。

打破制藥困局：打造虛擬臨床試驗平臺

隨著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。

細胞譜系設施工程科學技術委員會頒發聘書

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%，其根本原因之一在于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，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。

開放共享新格局：聚力打造世界級細胞科學中心

回望近代科學研究進程，科研范式經歷了實驗科學、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”的新范式正在興起。

細胞譜系與生命健康戰略研討會現場，繞子和院士作報告

細胞譜系與生命健康戰略研討會現場，中國科學院院士、清華大學教授繞子和作報告，回顧并展望我國生命科學領域基礎設施建設情況。中國科學院院士、廣州實驗室（國家）常務副主任徐濤介紹了高端醫療器械與科學儀器高質量發展的現狀與未來。中國科學院院士陳潤生介紹了生物信息與人工智能的應用前景。

細胞譜系設施將建設繪制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，標準化采集影像組、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匯聚廣州，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。

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，通過自主開發集成空間多組學技術，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。

責任編輯/劉秀