全球首批生命全景地圖發佈 是生命科學工具里程碑式突破

近日，深圳華大生命科學研究院聯合多家機構將全球首批生命全景地圖發佈！着爲認知器官結構、生命發育、人類疾病和物種演化提供全新方向！此外，在我國自主研發的時空芯片上，只需一次定位就能實，是生命科學工具里程碑式突破！

全球首批生命全景地圖發佈

生命全景

日前，由中國科學家主導，6個國家、32個科研團隊共同參與完成了全球首批生命時空圖譜。科學家們首次繪製了小鼠、斑馬魚、果蠅、擬南芥四種模式生物胚胎髮育或器官的時空圖譜，並在《細胞》(Cell)期刊及其子刊《發育細胞》(Developmental Cell)上在線發表。研究已透過倫理審查，嚴格遵循相應法規和倫理準則。

據介紹，研究人員利用堪稱“超廣角百億像素生命照相機”的時空組學技術Stereo-seq，同時“拍到”組織裏每個細胞的基因資訊和空間位置，其使用的芯片分辨率可達500納米。研究者們在小鼠胚胎器官形成的第9.5—16.5天，每天“拍攝”多張“照片”，得到8個時期的53張“照片”形成了一個胚胎髮育的時空圖譜，記錄了小鼠胚胎內器官發育和形成的細胞演變過程。構建出了世界上首個系統清晰的小鼠器官跨時期空間基因表達圖譜集，爲哺乳動物發育研究提供重要的數據參考，也爲出生缺陷相關研究提供指導。

生命全景地圖

據《細胞》論文第一作者、深圳華大生命科學研究院時空組學首席科學家陳奧表示，時空組學技術讓我們可以在細胞甚至亞細胞分辨率下，觀察到正常狀態和疾病狀態下分子和細胞的分佈及細胞之間的互作情況，真正實現了從高精度結構的角度去理解功能，這將大大推動我們對於生命複雜性和人類疾病的全面認知。還表示，“透過Stereo-seq技術，人類首次以500納米的空間分辨率實現了生命全景時空圖譜的繪製。在過去，要做幾千甚至上萬次的實驗才能完成的時空圖譜，現在，在我國自主研發的時空芯片上，只需一次定位就能實現。這是生命科學工具的里程碑式突破。”

爲推動時空組學在生命科學各個領域的廣泛應用，華大生命科學研究院等機構發起了時空組學聯盟，由來自哈佛大學、劍橋大學、牛津大學等16個國家的80多位科學家組成。本次專題成果是該聯盟產出的第一批重磅成果。據系列論文的共同通訊作者、深圳華大生命科學研究院院長徐訊介紹，“透過時空組學聯盟，我們未來將和各領域科學家共同努力，推動器官圖譜、疾病病理、個體發育和生命演化等方向的全面發展”。

關於地球生命史：

生命史

縱觀地球生命史整個歷史，從生命起源至人類文明，大致可分爲3個階段。

1、前生命的化學進化階段

澳大利亞、南非太古宙的化石證據和穩定同位素分析研究結果表明：地球生命和地球上最老的岩石一樣古老，即在太古宙早期（35－38億年前），細胞形式的生命就已經出現了。如果前生命的化學進化是在地球表面進行的，那麼這隻能發生在38億年前－40億年前。原因：地質學家——地殼大約自40億年前逐漸形成。

2、生物學進化階段

地球上最早的細胞生命的誕生——即具有與外界分隔的生物膜，同時又有內部膜分隔的、有形態學特徵的、有個性的生命的最初出現，標誌着前生命的化學進化的完成和生物學進化的開始。從最早的細胞生命出現開始的生物學進化，經歷了：太古宙（38億年前－25億年前）、元古宙（25億年前－6億年前）、顯生宙（6億年前至今)3大地質時代，歷時38億年之久。

3、文化進化與生物學進化並行和相互制約階段