3月25日，由中国科学院广州生物医药与健康研究院（以下简称广州健康院）牵头建设的国家“十四五”重大科技基础设施——人类细胞谱系大科学研究设施（以下简称细胞谱系设施）在广州国际生物岛正式启动建设。

“希望细胞谱系设施产出一批引领世界的原创成果，培养一批顶尖人才，孵化一批创新企业，真正成为护佑人民健康的‘国之盾牌’。”中国工程院院士、细胞谱系设施首席科学家钟南山发表视频致辞时如是说。

启动现场。

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据了解，细胞谱系设施项目位于广州国际生物岛，规划建设周期4.5年，总建筑面积超5万平方米，是粤港澳大湾区首个生命科学领域的国家级大科学装置，也是广州市构建“2+2+N”科技创新平台体系的重要内容之一。

追踪每个细胞的“前世今生”

细胞是生命的基本单元。从受精卵开始，到发育成组织器官，再到衰老全过程中出现的所有细胞类型进行汇总和演变关系的绘制，就构成了“细胞谱系”。解析细胞谱系被誉为揭示生命发育与演变奥秘、操纵生命活动的“钥匙”，也是细胞命运转变的高精度“导航图”。

古有扁鹊通过望闻问切诊断人体疾病，今有细胞谱系设施通过解码细胞谱系预测疾病和筛药验药。该设施将以样品保活存储、空间多组学、先进成像等创新技术和装置研发为核心，集成人工智能等前沿技术，绘制涵盖发育、疾病、衰老三大维度的动态细胞图谱，构建数字细胞AI大模型，催生生物医药研究新范式。

孙飞介绍设施情况。

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“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’。”广州健康院副院长（主持工作）、细胞谱系设施总指挥孙飞表示，该设施有望将人体每一个细胞的全生命周期动态演化过程进行数字化刻画，探索生命奥秘，打造研究人类发育、疾病、衰老的“国之重器”。

据介绍，该设施以自研科学装置为基础，以谱系资源为核心，通过自主开发集成空间多组学技术，建设领先的细胞谱系研究设施。通过系统性构建样品预处理、样品保活存储、多组学分析与鉴定、数据呈现和谱系验证的全流程自动化，形成标准化、高通量、高质量的细胞多组学研究平台，建成国内首个数字孪生索引的人类细胞谱系资源库。

聚力打造世界级细胞科学中心

当前全球创新药研发平均耗时10年、耗资26亿美元，但临床成功率不足10%，其根本原因之一在于药物研发过程是在动物模型中进行的，不能模拟人类生命系统反应。细胞谱系设施将构建高精度单细胞级别的数字生理人大模型，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，还可以在数字人体测毒试药，有望突破药物研发的“死亡之谷”。

“未来，细胞谱系设施有望可以用患者细胞信息打造一个‘数字患者’，预演不同治疗手段在数字患者体内治疗效果，实现治疗手段的‘量体裁衣’。广州健康院研究员、细胞谱系设施副总指挥兼总工艺师陈捷凯表示，设施将强化AI与数据资源整合，打造创新模型，并与龙头企业开展深度合作，加速科研成果向临床应用转化。

“人类细胞谱系大科学研究设施”建筑效果图。本文由广州健康院供图

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记者了解到，细胞谱系设施将建设绘制细胞谱系的自动化工程产线，包含样本预处理、样品存储、多尺度成像分析、多组学分析、数据处理和验证等工艺流程，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，建成数字孪生索引的细胞谱系资源库。

该设施已纳入粤港澳大湾区综合性科学中心建设体系，未来将植根广州国际生物岛，赋能大湾区，链动全世界。建成后将全方位支撑生命健康领域理论创新和产业发展，服务研究机构、高校、药企和医院，为新型颠覆性医疗技术的诞生奠定基础。

“随着细胞谱系设施的建设和使用，将吸引全球顶尖科研人才和团队汇聚广州，开展科学研究与学术交流，共同推动人类细胞谱系研究领域发展，将细胞谱系设施打造为世界级细胞科学中心。”孙飞说。