今天（25日），“十四五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——人類細(xì)胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施在廣州國(guó)際生物島正式啟動(dòng)建設(shè)，裝置建成后，有望將人體每一個(gè)細(xì)胞的全生命周期動(dòng)態(tài)演化過程進(jìn)行數(shù)字化刻畫，探索生命奧秘，打造研究人類發(fā)育、疾病、衰老的“國(guó)之重器”。

　　打造數(shù)字細(xì)胞AI大模型

　　推動(dòng)生命數(shù)字化研究

　　細(xì)胞是生命的基本單元，人體約由40萬億細(xì)胞組成，這些細(xì)胞從受精卵開始，所歷經(jīng)增殖、分化直至衰老的全生命周期動(dòng)態(tài)演化過程，就是“細(xì)胞譜系”。

　　人類細(xì)胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施建設(shè)周期4.5年，將打造成為深度解析人類細(xì)胞變化，進(jìn)而重構(gòu)和理解生命歷程的先進(jìn)大科學(xué)裝置。

　　該設(shè)施通過集成人工智能等前沿技術(shù)，打造數(shù)字細(xì)胞AI大模型，就像為生命編寫一部詳盡的“細(xì)胞家譜”，未來將幫助清晰追蹤每個(gè)細(xì)胞的“前世今生”。

　　打造“數(shù)字生理人”

　　助力精準(zhǔn)診斷與治療

　　基于高質(zhì)量規(guī)?；募?xì)胞譜系數(shù)據(jù)，未來人類細(xì)胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施還將打造會(huì)試毒、試藥，可以新陳代謝的“數(shù)字生理人”，通過預(yù)演不同治療手段在“數(shù)字患者”體內(nèi)的治療效果，助力精準(zhǔn)診斷與治療。

　　據(jù)介紹，當(dāng)前全球創(chuàng)新藥研發(fā)平均耗時(shí)10年、耗資26億美元，但臨床成功率不足10%，根本原因之一在于藥物研發(fā)過程主要是在動(dòng)物模型中進(jìn)行的，不能準(zhǔn)確模擬人類生理系統(tǒng)反應(yīng)。

　　人類細(xì)胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施將采集獲得高質(zhì)量、多模態(tài)的規(guī)?；?xì)胞譜系數(shù)據(jù)，并依托人工智能構(gòu)建高精度單細(xì)胞級(jí)別的“數(shù)字生理人”基座大模型，未來有望用患者的細(xì)胞信息打造一個(gè)“數(shù)字患者”，預(yù)演不同治療手段在“數(shù)字患者”體內(nèi)治療效果，實(shí)現(xiàn)治療手段的“量體裁衣”。

　　中國(guó)科學(xué)院廣州健康院副院長(zhǎng)、細(xì)胞譜系設(shè)施總指揮 孫飛：我們可以對(duì)“數(shù)字生理人”讓它生病，我們叫作生“數(shù)字病”，同時(shí)也可以去吃“數(shù)字藥”，來達(dá)到我們新的藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和藥理的分析，我們都可以在這樣一個(gè)數(shù)字空間里面來完成，來加速我們生物醫(yī)藥開發(fā)的進(jìn)程。

　　高度自動(dòng)化、智能化

　　引領(lǐng)生命科學(xué)研究

　　人類細(xì)胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施是粵港澳大灣區(qū)首個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域國(guó)家級(jí)大科學(xué)裝置，它是如何從人類組織器官上獲取信息，進(jìn)而打造出“數(shù)字器官”和“數(shù)字生理人”呢？這一大科學(xué)裝置的能力有多強(qiáng)，通過短片一起來了解。

　　據(jù)介紹，從醫(yī)院獲取的組織器官，轉(zhuǎn)運(yùn)至人類細(xì)胞譜系大科學(xué)研究設(shè)施后，會(huì)陸續(xù)進(jìn)行樣本處理、樣品存儲(chǔ)、多尺度成像分析、多組學(xué)分析、數(shù)據(jù)處理和驗(yàn)證等流程，這些都將通過智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)線完成。

　　中國(guó)科學(xué)院廣州健康院研究員、細(xì)胞譜系設(shè)施副總指揮 陳捷凱：因?yàn)橐鲆恍┚?xì)觀察，需要把細(xì)胞組織切成10微米厚的薄片。我們每天要產(chǎn)生超過4萬片切片，這不可能靠人工了，要自動(dòng)化地把它貼到玻璃片上，而且還不能產(chǎn)生氣泡，這個(gè)過程是非常精密地自動(dòng)化控制的。

　　依托人工智能和云計(jì)算，該設(shè)施將獲取的高精度、多模態(tài)細(xì)胞譜系信息，形成數(shù)字大模型，隨后還會(huì)利用活細(xì)胞資源進(jìn)行驗(yàn)證，最終獲得人體發(fā)育譜系、疾病譜系和衰老譜系。在此基礎(chǔ)上，匯聚出“數(shù)字器官”和“數(shù)字生理人”，用于疾病發(fā)展、衰老預(yù)測(cè)和藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)。

　　中國(guó)科學(xué)院廣州健康院副院長(zhǎng)、細(xì)胞譜系設(shè)施總指揮 孫飛：能夠?qū)崿F(xiàn)每天250萬個(gè)細(xì)胞的這樣一個(gè)分析的能力，我們對(duì)一個(gè)肺組織的數(shù)字化，大概需要一年時(shí)間，如果放在一些小的實(shí)驗(yàn)室，它可能得數(shù)十年才能完成。通過這樣一種標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；臄?shù)據(jù)生產(chǎn)的能力，來催生未來的全新的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。

　　（總臺(tái)央視記者 帥俊全 任梅梅 鄭澍）