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这是一只小鼠的脑组织
△ 固定在OCT包埋剂中的小鼠大脑组织。（新华社记者丁静摄）
北京华大生命科学研究院
实验技术骨干李猛
正在用一台
原理类似“羊肉切片机”的设备
把制备好的实验样本
切成10微米的薄片
薄片刚好是
一个细胞平均直径的厚度
相当于头发丝直径的约1/10
△ 李猛正在做准备工作。（新华社记者丁静摄）
反复试验后
一个合格的小鼠脑组织
呈现在显微镜下
△ 李猛在显微镜下观察小鼠大脑组织。（新华社记者丁静摄）
而这一切只是开始
更为复杂的工作
即将展开：
给生命“照相”
△ 北京华大生命科学研究院执行院长邓子卿展示测序芯片。（新华社记者丁静摄）
01
“超广角百亿像素生命照相机”
切片
是为了进行小鼠大脑的
时空转录组研究
小鼠和人的基因组
相似度近90%
通过研究小鼠脑细胞基因表达的时空规律
可以给人脑发育和疾病等研究
提供新思路
△ 受访者供图

时空组学技术
Stereo-seq
在1平方厘米的芯片上
有4亿个“探针”来捕获分子信息
可实现“分辨率”500纳米
达到最大13厘米x13厘米的超大视野
就像一部“全景相机”

照出生命的奥秘
这一技术被人们形象地称为
“超广角百亿像素生命照相机”
02
登上《细胞》杂志（Cell）封面的小鼠胚胎发育时空图谱
基于这一技术
2022年5月
华大生命科学研究院绘制了
小鼠胚胎发育时空图谱
△ 小鼠胚胎第9.5-16.5天时空图谱（受访者供图）
这个图谱
可以帮助人类更好地认识出生缺陷
华大免费公开了研究数据
与全世界科学家一起
探讨出生缺陷的解决办法
03
登上《科学》杂志（Science）封面的高分辨率蝾螈脑再生时空图谱
人类大脑在受伤之后
很难自行恢复
但蝾螈却可以
研究蝾螈脑再生的启动机制
或将为人类神经系统损伤
或退行性疾病的修复提供指导
△ 受访者供图
2022年9月
华大生命科学研究院联合其他机构
共同完成了
全球首个
高分辨率蝾螈脑再生时空图谱
04
动脉硬化的未来疗法？
如果你家里有动脉硬化患者
你有没有好奇过
为啥男人、女人
200斤和80斤的人
吃的都是同一种药?
甚至用同样的剂量？
为什么？
因为动脉硬化相关疾病治疗的难度
与攻克癌症的难度差不多
几十年没有新药面世
大家都用他汀降脂药
传统对动脉硬化斑块的研究
停留在粗放的染色方式
限制了对致病因素
和发展演化规律的深入研究
新的药物靶点的开发
也就无从下手
这种情况有望改变
最近
北京协和医院
刘暴主任医师、来志超副主任医师团队
与北京华大生命科学研究院合作
利用空间组学的方法
在单细胞水平上
成功解析了
动脉硬化斑块中的一个重要结构
可能给药物研发带来创新性改变
05
生命“解码”愈高清，精准治疗愈可行
时空组学技术Stereo-seq
不仅能够帮助人类
进一步认识疾病
也能在分子水平上
促进精准医学的发展
实现用“算法”
助力更精准有效地治疗疾病
用“算法”帮助治病
目前的主要挑战是
实现对海量数据的正确处理和解释
以及多维数据的标准统一
△ 时空组学芯片的原理。（受访者供图）
为了推动时空组学的广泛应用
华大生命科学研究院等机构
发起了时空组学联盟
截至目前
全球37个国家和地区的
超过300位顶尖科学家
参与其中
希望携手更多科学家
共同推进人类终极问题的回答
期待在不久的将来
人类能在分子水平上
实现精准医学
期待更多“黑科技”

为人类造福

探索从未停步
超越永无止境
来源：新华社北京分社、新华网北京频道、新华网宝藏青年工作室
策划：王明浩
监制：涂铭 刘洪 李德欣
监审：牟彦秋 展鹏 梁甜甜
统筹：丁静 董静雪
记者：丁静 阳娜
编辑：董静雪
— END —
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