正為走向細胞新藥研發推動廣州分身從建數字試算

　　從一個受精卵，数字分身到擁有約40萬億個、广州數千種形態功能各異細胞的细胞向算人體，這背後藏著怎樣的建推生命密碼？在廣東，一座正在長大的动新“國之重器”試圖回答這道“生命之問”。

　　去年3月，药研人類細胞譜係大科學研究設施（以下簡稱“細胞譜係大設施”）在廣州國際生物島啟動建設。试走該設施依托集成成像、数字分身空間多組學與AI大模型技術，广州為細胞打造“數字分身”，细胞向算探索人類發育、建推患病與衰老的动新奧秘，為新藥研發和疾病診療開辟全新路徑。药研

　　今年9月初，试走一批自研硬核設備率先亮相，数字分身麵向科研院所、醫院和企業開放。在廣州國際生物島上，這個從生命科學到醫療健康的產業集群正在形成。

　　構建可試藥的“數字生命人”

　　一個受精卵不斷分裂分化，變成我們身體裏的幾千種細胞，這條演化路徑擁有怎樣的規律、如何一步步執行？我們的細胞又是怎麽衰老、怎麽生病的？

　　把這套“家譜”完整畫出來，就是細胞譜係大設施的使命。

　　中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院院長孫飛介紹，細胞譜係大設施以樣品保活存儲、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，解析從受精卵到成人的發育譜係，生病以後細胞變化的疾病譜係，以及衰老過程中的衰老譜係，最終做疾病的預測、衰老的預測。

　　孫飛將之稱為“科學算命”。“算”出來之後，這座大設施謀劃著，通過構建數字細胞、數字組織、數字器官，匯聚成一個“數字生命人”，服務於人民生命健康。

　　在創新藥研發領域，有一條業內公認的鐵律——一款新藥想成功上市，平均要耗時10年、耗費26億美元。而且，有約90%的藥物會倒在臨床試驗階段。

　　細胞譜係大設施副總工藝師鄭輝指出，新藥上臨床之前，即使在動物身上的效果再好，仍可能在人體“折戟沉沙”。“數字人”有望突破這一困境，極大提高藥物篩選的成功率。

　　再往遠看，在技術更成熟的未來，治病有望“量體裁衣”——醫生給病人做一個“數字孿生患者”，在其身上嚐試出最適合的治療方案。

　　“我們未來可以通過大模型，在數字空間進行精準疾病診斷、精準的新藥物靶點開發，這有望催生出健康產業的新業態和新範式。”孫飛說。

　　這一“國之重器”，為何選擇落在廣東？

　　作為全國人口、經濟、貿易大省，廣東將生物醫藥與健康產業擺在戰略性支柱產業的重要位置。早在“十四五”時期，該產業就被列為全省十大戰略性支柱產業；2024年廣東發布《關於進一步推動廣東生物醫藥產業高質量發展的行動方案》，明確力爭到2027年，生物醫藥與健康產業集群規模超萬億元，規上醫藥工業規模突破5000億元。

　　多年深耕，廣東生物醫藥產業穩居全國第一方陣。規模與創新並進，為國家級大科學裝置落地提供了得天獨厚的產業土壤。

　　破解高端設備“卡脖子”隱患

　　9月初，在廣州市舉辦的“產學研直通車”專場活動上，細胞譜係大設施自研的一批核心設備首次亮相。

　　保活切片貼片設備是其中的核心裝備之一。孫飛介紹，要對組織樣本進行數字化，第一步就是對樣本進行處理、切片。傳統病理切片多采用冷凍處理，檢測耗時長達半小時到一小時，而保活切片技術無需冷凍，可在組織樣本鮮活狀態下完成切片，理論上可將全流程壓縮至10分鍾內。如今，該設備原型機已完成兩輪迭代，具備工程化與產品化基礎。

　　自動化微流控空間多組學設備則瞄準空間多組學檢測可及性不強的痛點：當前對一個組織樣本做前沿的空間組學檢測，花費在2萬元至5萬元不等。這套新設備集成多組學測定流程，把檢測成本降至原本的1/5，有效提升技術臨床可及性。

　　這兩款設備均實現了國產化、全流程自主可控，解決了高端儀器設備受製於人的問題。

　　啟動建設一年多以來，細胞譜係大設施已初具規模。建設團隊提出邊建設、邊使用、邊產出、邊轉化、邊共享“五邊計劃”，做到“沿途下蛋”。

　　這些設備和技術，不僅服務細胞譜係大設施自身，也向廣州生物島上的其他平台溢出。孫飛透露，細胞譜係大設施近期將發布麵向全社會的“扁鵲計劃”，征集遴選一批重大科學問題和行業痛點問題，用大設施裏的先進設備和技術來解決。

　　“作為國家重大科技基礎設施，它最終會麵向所有科學家和公眾。”孫飛說，希望和粵港澳大灣區的廣大高校科研院所以及醫院開展深度合作，推動有組織科研，最終實現有組織成果轉化。

　　如今，在廣州國際生物島，不僅有人類細胞譜係大科學研究設施——

　　2017年生物島實驗室成立，聚焦創新疫苗、創新藥物、創新裝備，助力高價值科研成果順利從實驗室到達產業彼岸；

　　2021年5月，廣州實驗室正式成立，組建綜合創新研究平台和設施集群，著力解決呼吸係統疾病及其防控領域關鍵核心科學和技術難題；

　　2025年10月，人體蛋白質組導航國際大科學計劃產業園在廣州成立，深度解析蛋白質與生命健康狀態的關係。

　　20世紀90年代啟動的人類基因組計劃，投入的每1美元最終都帶來了180美元的收益。如今，廣州國際生物島圍繞“生命起源”之問重點布局投入，也有望在未來迎來豐厚的產業回報。一個世界級的生物醫藥產業集群新高地，在這裏加速形成。