5月5日，时空组学联盟启动暨首期专辑成果发布会在深圳举行，由华大等科研机构领衔、来自16个国家的80多位科学家共同参与的时空组学联盟（STOC）宣布成立。该联盟的首期成果实现了全球首批生命时空图谱绘制，并以专题的形式发布于Cell出版社官网（国际顶级学术期刊《细胞》）。这是科学界首次实现从时间和空间维度上对生命发育过程中的基因和细胞变化过程进行超高精度解析，为认知器官结构、生命发育、人类疾病和物种演化提供全新方向。

这批图谱绘制所使用的时空组学技术Stereo-seq，堪称“超广角百亿像素生命照相机”，是该领域又一次里程碑式飞跃。华大基因董事长汪建老师表示：“今天我们终于来到了一个全新的时代，我们实现了把显微镜和DNA测序仪联系到一起。”这项由华大自主研发的技术，具有亚细胞分辨率与厘米级视场，同时“拍到”组织里每个细胞的基因信息和空间位置，助力研究人员认识生命的发展过程。

　　

　　图说：时空组学联盟首期专辑成果发布。　　

　　

　　图说：华大集团董事长、联合创始人汪建老师认为这项技术将开启全新的时代。

首次绘制了四种生物的时空图谱

华大等机构的研究人员利用华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq，首次绘制了小鼠、斑马鱼、果蝇、拟南芥四种模式生物胚胎发育或器官的时空图谱。其中，利用高精度大视场Stereo-seq技术绘制的小鼠胚胎发育时空图谱相关成果在《细胞》（Cell）期刊在线发表，斑马鱼、果蝇、拟南芥时空图谱相关成果在《细胞》子刊《发育细胞》（Developmental Cell）在线发表。

其中，小鼠作为经典模式生物，其发育过程与人的胚胎发育过程极为相似，利用其作为研究对象可以探究发育过程、疾病发生机制、进行药物试验等。研究团队获取了小鼠胚胎器官形成第9.5-16.5天的时空图谱，记录了小鼠胚胎内器官发育和形成的细胞演变过程。由此构建了世界上首个系统清晰的小鼠器官跨时期空间基因表达图谱集，首次在单细胞分辨率水平上解析空间基因表达谱，为哺乳动物发育研究提供重要的数据参考，推动我们更好地认识胚胎的成长和器官发生，也为出生缺陷相关研究提供指导。

　　

　　小鼠胚胎第9.5-16.5天时空图谱

系列研究由深圳华大生命科学研究院联合中国科学院广州生物医药与健康研究院、南方科技大学、华中农业大学等来自6个国家的32个科研团队共同参与完成。　

成果背后是生命科学工具的里程碑式突破

科学的发展离不开工具进步。17世纪，人类通过显微镜第一次看到了生命的微观结构——细胞；20世纪，DNA测序技术让科学家第一次解析了生命大分子——DNA。如今，Stereo-seq技术不仅可以精确地了解每个细胞内的分子表达，还能定位该细胞的空间位置。

“通过Stereo-seq技术，人类首次以500纳米的空间分辨率实现了生命全景时空图谱的绘制。在过去，要做几千甚至上万次的实验才能完成的时空图谱，现在，在华大自主研发的时空芯片上，只需一次定位就能实现。这是生命科学工具的里程碑式突破。”《细胞》论文第一作者、深圳华大生命科学研究院时空组学首席科学家陈奥表示。

　　

　　

　　Stereo-seq技术所使用的时空芯片

“时空组学技术的出现，实现了生命在时间和空间维度上细胞‘地图’的全面绘制，这将大大推动我们对于生命复杂性和人类疾病的全面认知。”系列论文的共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究院单细胞组学首席科学家刘龙奇表示。

“时空组学技术所需要的数据体量相比过去的组学技术有数量级的提升，这是一项前所未有的挑战。我们开发了一系列新算法及数据库，希望能助力解决未来该领域在计算存储、算法算力上可能面临的一系列挑战。”系列论文的共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究院生物信息首席科学家黎宇翔提到。　　

时空组学联盟正式启动

在发布会上，时空组学联盟也宣布正式启动。这是一个国际化科学联盟，旨在推动时空组学技术在生命科学各个领域的广泛应用，绘制人类器官、疾病、发育、演化等时空图谱，目前已有来自哈佛大学、剑桥大学、牛津大学等16个国家的80多位科学家加入。

华大集团董事长特别助理、时空组学联盟组织委员会成员刘伟斌表示：“时空组学联盟希望未来能够通过科研成果改变人类对自身身心、生老病死、起源与未来，以及对地球生物圈的认知。未来，我们会持续共同规划蓝图，共建新型工具和能力，共享资源和成果，一起迎接未知挑战。”

时空组学联盟成员、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心主任蒲慕明院士表示：“过去10年、20年间出现的各类组学所产生的大量数据都缺少时空信息，而时空信息的收集、分析、建模等大量工作，需要生物学、计算机、数学、工程学等多领域的人才加入，需要很多单位共同参与完成。因此，联盟是生物学未来的新方向，代表了一个相当庞大的领域。”

文、图/广州日报·新花城记者：王纳

广州日报·新花城编辑：杨洪权