接连开建两个大科学研究设施！广州“科技王牌军”有多强？

3月25日，由中国科学院广州生物医药与健康研究院（下称“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（下称“细胞谱系设施”）在广州国际生物岛启动建设。

细胞谱系设施项目规划建设周期4.5年，总建筑面积超5万平方米，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，开辟生物医药研发新赛道，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。

细胞谱系设施效果图

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。近年来，从人类细胞图谱到深海冷泉，从蛋白质组计划到颠覆性技术集群，广州以“2+2+N”科技创新平台体系为骨架，汇聚30余家国家级战略平台，形成了一支推动新质生产力发展的“科技王牌军”。

解码细胞谱系：绘制单细胞精度生命导航图

细胞是生命的基本单元，人体由约40万亿细胞组成，这些细胞从一个受精卵开始，历经增殖、分化直至衰老的全生命周期动态演化过程，就是“细胞谱系”。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，创建出涵盖发育、疾病、衰老三大维度的数字化细胞谱系。

细胞谱系设施实景图

“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。

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。

细胞谱系设施效果图

回望近代科学研究进程，科研范式经历了实验科学、理论科学、计算科学的迭代递进，而随着科研数据的爆炸式增长以及大数据、人工智能的飞速发展，被称为“大数据科学”的新范式正在兴起。

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，将标准化采集影像组、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。

进军科技前沿：广州两大科学装置接连开建

细胞谱系设施是人类探索生命幽微的“先锋队”。在向前沿科技进军的道路上，细胞谱系设施却并非“孤军深入”。

就在不到一个月前——2月28日，国家重大科技基础设施“冷泉生态系统研究装置”（下称“冷泉装置”）开工建设，中国人逐梦星辰大海的豪情壮志因此变得更加具象化。

冷泉装置海底实验室分总体示意图（图片来源：南海海洋所）

冷泉装置将推动我国的深海工程技术及装备在国际上实现从“跟跑”到“领跑”的超越，未来基于该项技术建设的不同谱系深海驻留装备，可广泛应用于海底矿产资源开发，以及南海岛礁资源开发和权益维护等领域。

以细胞谱系设施、冷泉装置为代表的国家大科学装置登上新闻头条，便引来关注无数，是源于其背后的战略意义。

大科学装置是指通过大规模投入和工程建设，用于基础科学前沿研究及多学科交叉探索的大型科研设施，是基础研究实现从“0”到“1”突破的不可替代的重要平台，反映了一个国家的综合实力。

广州打造具有全球影响力的科技创新高地，自然不能错过以大科学装置为代表的国家战略科技力量——

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，未来将植根广州国际生物岛，赋能大湾区，链动全世界。其建设和使用，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，最终打造为世界级细胞科学中心，为新型颠覆性医疗技术的诞生奠定基础。

冷泉装置的建成不仅会促进冷泉科技研发领域的国际合作，也将使广州在全球海洋科学与工程创新中心的构建中占据重要地位，抢占全球深海战略制高点。作为一个多学科综合的大科学装置，其建成后将向社会开放共享，建立多学科综合交叉平台，吸引高水平研究及技术人才，带动产业发展，服务粤港澳大湾区国际科创中心建设。

冷泉装置水面保障母船示意图（图片来源：南海海洋所）

除了大科学装置外，目前，广州已集聚国家实验室、综合类国家技术创新中心、颠覆性技术创新中心等战略平台30余家，现有全国重点实验室17家，占广东省总数超六成。其中，广州实验室研发全球首个针对聚合酶PB2的抗甲流治疗新药；“人体蛋白质组导航”国际大科学计划培育项目结题验收，不断凸显国家重要中心城市的“国之担当”。

广州的战略科技布局，本质上是将国家需求、产业痛点与城市能级提升深度融合。细胞谱系设施与冷泉装置、蛋白质组计划等，不仅代表科学前沿的突破，更将催生万亿级生物医药、海洋经济产业集群。

随着战略科技力量矩阵加速壮大，未来广州将进一步强化平台协同、深化国际协作，让“科技王牌军”真正成为高质量发展的“硬支撑”。

来源：南方日报、南方+客户端

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