古有扁鹊通过望闻问切诊断人体疾病，今可通过解码细胞谱系预测疾病和筛药验药。3月25日，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（以下简称细胞谱系设施）在广州国际生物岛正式启动建设。

该设施由中国科学院广州生物医药与健康研究院（以下简称广州健康院）牵头建设，将绘制人类生命中的细胞动态演化图谱，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，指细胞变化的轨迹，包括从受精卵开始，所历经增殖、分化直至衰老的全生命周期动态演化过程。人体约由40万亿个细胞组成。打造细胞谱系设施，正是要通过解析细胞谱系，绘制出人类谱系单细胞精度的“航海图”。

细胞谱系研究院。主办方供图

细胞谱系设施规划建设周期4.5年，总建筑面积超5万平方米。“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。”广州健康院副院长（主持工作）、细胞谱系设施总指挥孙飞表示，“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’。”

该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、多尺度成像分析等工艺流程，标准化采集影像组、空间组、转录组等多种模态数据，建成数字孪生索引的细胞谱系资源库。

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%，其本质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。人类细胞谱系大科学研究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，设施有望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，该设施将强化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。

据悉，该设施是粤港澳大湾区首个生命科学领域国家级大科学装置，已纳入粤港澳大湾区综合性科学中心建设体系，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。待其建成后，将全方位支撑生命健康领域理论创新和产业发展，服务研究机构、高校、药企和医院，为新型颠覆性医疗技术的诞生奠定基础。