编制“细胞家谱” 解码生命奥秘

前不久，人类细胞谱系大科学研究设施在广东广州启动建设。这一设施是国家“十四五”重大科技基础设施，由中国科学院广州生物医药与健康研究院牵头，规划建设周期4.5年。建成后，该装置将绘制涵盖发育、疾病、衰老三大维度的动态细胞图谱，构建数字细胞人工智能大模型，为我国再添一个探索生命奥秘的国之重器。

解码“人类细胞谱系”，得先从了解细胞开始。细胞是生命的基本单元，人体由约40万亿个细胞组成。生命从一个受精卵开始，细胞历经增殖、分化直至衰老的全生命周期动态演化过程，形成纷繁复杂的细胞谱系。

既然是“谱系”，就意味着它是一个庞杂的系统。不仅记录细胞的生命历程，还记载细胞所处的位置、可以生成的蛋白质、内部的微细结构等；不仅有成熟的、健康的细胞，还包括发育中的、患病的、衰老中的细胞……当海量数据汇聚在一起，科学家们有望从中揭示生命发育与演变的规律，探究疾病发生的根源。这正是建设人类细胞谱系大科学研究设施的意义所在。

大装置，瞄准的是科技创新领域的“大问题”，最终的目标是增进全人类的福祉。大设施，投入巨大、产出也大，当以“算大账、算长远账”的视角观之。就拿人类细胞谱系大科学研究设施来说，追踪每个细胞的“前世今生”，编制详尽的“细胞家谱”，一个重要应用方向是打造“数字生理人”。

创新药研发有“九死一生”之说，平均耗时10年、耗资巨大，但临床成功率不足10%，一个重要原因是药物研发过程是在动物模型中进行的，不能准确模拟人类生理系统反应。

通过人类细胞谱系大科学研究设施，用患者细胞信息打造一个“数字生理人”，预演不同治疗手段在“数字患者”体内的治疗效果，实现“量体裁衣”式精准诊断与治疗，这样的愿景无疑令人期待。以大科学设施为助力，提高新药研发成功率，降低研发成本，缩短研发周期，展现出数字技术之于医疗创新的广阔应用空间和巨大潜能。

“数字生理人”也将成为我国数字人产业的一支生力军。目前我国与数字人相关的企业达114.4万家，预计2025年数字人带动产业市场规模和核心市场规模分别可达6402.7亿元、480.6亿元，折射出数字人技术领域强劲的发展势头。持续补短板强弱项，扎牢数据安全与隐私保护的篱笆，加快人工智能、虚拟现实等技术突破，才能进一步放大数字人的产业价值，使之更好赋能千行百业、添彩数字生活。

如果说建设大科学装置是“有形之手”的主动作为，那么数字医疗等新兴产业的蓬勃发展更多体现的是“无形之手”在面对旺盛需求时的自发选择。“有形之手”与“无形之手”同频共振、形成合力，科技创新与产业创新深度融合、互促共进，能够催生源源不断的创新突破，将带来无可限量的发展福祉。