3月25日，由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院（下稱“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（下稱“細胞譜系設施”）在廣州國際生物島啟動建設。

細胞譜系設施項目規劃建設周期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。

細胞譜系設施效果圖

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。近年來，從人類細胞圖譜到深海冷泉，從蛋白質組計劃到顛覆性技術集群，廣州以“2+2+N”科技創新平臺體系為骨架，匯聚30余家國家級戰略平臺，形成了一支推動新質生產力發展的“科技王牌軍”。

解碼細胞譜系：繪制單細胞精度生命導航圖

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，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。

細胞譜系設施實景圖

“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。

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。

細胞譜系設施效果圖

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，將標準化采集影像組、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。

進軍科技前沿：廣州兩大科學裝置接連開建

細胞譜系設施是人類探索生命幽微的“先鋒隊”。在向前沿科技進軍的道路上，細胞譜系設施卻并非“孤軍深入”。

就在不到一個月前——2月28日，國家重大科技基礎設施“冷泉生態系統研究裝置”（下稱“冷泉裝置”）開工建設，中國人逐夢星辰大海的豪情壯志因此變得更加具象化。

冷泉裝置海底實驗室分總體示意圖（圖片來源：南海海洋所）

冷泉裝置將推動我國的深海工程技術及裝備在國際上實現從“跟跑”到“領跑”的超越，未來基于該項技術建設的不同譜系深海駐留裝備，可廣泛應用于海底礦產資源開發，以及南海島礁資源開發和權益維護等領域。

以細胞譜系設施、冷泉裝置為代表的國家大科學裝置登上新聞頭條，便引來關注無數，是源于其背后的戰略意義。

大科學裝置是指通過大規模投入和工程建設，用于基礎科學前沿研究及多學科交叉探索的大型科研設施，是基礎研究實現從“0”到“1”突破的不可替代的重要平臺，反映了一個國家的綜合實力。

廣州打造具有全球影響力的科技創新高地，自然不能錯過以大科學裝置為代表的國家戰略科技力量——

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。其建設和使用，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，最終打造為世界級細胞科學中心，為新型顛覆性醫療技術的誕生奠定基礎。

冷泉裝置的建成不僅會促進冷泉科技研發領域的國際合作，也將使廣州在全球海洋科學與工程創新中心的構建中占據重要地位，搶占全球深海戰略制高點。作為一個多學科綜合的大科學裝置，其建成后將向社會開放共享，建立多學科綜合交叉平臺，吸引高水平研究及技術人才，帶動產業發展，服務粵港澳大灣區國際科創中心建設。

冷泉裝置水面保障母船示意圖（圖片來源：南海海洋所）

除了大科學裝置外，目前，廣州已集聚國家實驗室、綜合類國家技術創新中心、顛覆性技術創新中心等戰略平臺30余家，現有全國重點實驗室17家，占廣東省總數超六成。其中，廣州實驗室研發全球首個針對聚合酶PB2的抗甲流治療新藥；“人體蛋白質組導航”國際大科學計劃培育項目結題驗收，不斷凸顯國家重要中心城市的“國之擔當”。

廣州的戰略科技布局，本質上是將國家需求、產業痛點與城市能級提升深度融合。細胞譜系設施與冷泉裝置、蛋白質組計劃等，不僅代表科學前沿的突破，更將催生萬億級生物醫藥、海洋經濟產業集群。

隨著戰略科技力量矩陣加速壯大，未來廣州將進一步強化平臺協同、深化國際協作，讓“科技王牌軍”真正成為高質量發展的“硬支撐”。

來源：南方日報、南方+客戶端

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