让“数字人”得“数字病”，吃“数字药”，这一听起来极为科幻的场景，即将在广州成为现实。25日，由中国科学院广州生物医药与健康研究院（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在广州国际生物岛正式启动建设。
构建细胞命运转变的高精度“导航图”
记者了解到，这一设施，将绘制人体中全生命周期的细胞时空演化图谱，打造数字细胞AI大模型，构建数字生理人，创新生物医疗检测新范式，并且还将开辟生物医药研发新赛道，将会在试剂、仪器、软件和数据等方面产出一批创新性科技成果和产品。该项目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。
何为细胞谱系？
据介绍，人体由约40万亿个细胞组成，这些细胞从一个受精卵开始，所经历增殖、分化直至衰老的全生命周期动态演化过程，就是“细胞谱系”。而解析细胞谱系则被誉为揭示生命发育与演变奥秘、操纵生命活动的“钥匙”，构建细胞命运转变的高精度“导航图”，可以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，创建出涵盖发育、疾病、衰老三大维度的数字化细胞谱系。
“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研究员表示。
有望突破药物研发的“死亡之谷”
随着ChatGPT和DeepSeek为代表的AI大模型技术突破，生物医学进入数字化时代是必然趋势。记者了解到，该设施还将通过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”。
据介绍，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。
“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。
打造世界级细胞科学中心
不仅如此，随着细胞谱系设施建设的推进，生命科学研究的新范式将被构建。
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。
细胞谱系设施已纳入粤港澳大湾区综合性科学中心建设体系，项目规划建设周期4.5年，总建筑面积超5万平方米，未来将植根广州国际生物岛，赋能大湾区，联动全世界。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。设施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。
文|记者李钢
图|主办方提供
