科技日報記者 張夢然

《自然》系列期刊20日刊登重磅論文合集，發(fā)布了人類細胞圖譜（HCA）計劃成果，描繪了人體目前已知類型細胞的初步草圖。這一成果結(jié)合了國際科學(xué)家團隊的研究，利用基于人工智能和機器學(xué)習(xí)的最新數(shù)據(jù)和分析工具，在理解人體生理方面實現(xiàn)了飛躍，幫助人類在細胞水平上認識健康與疾病。

據(jù)估計，人體由37.2萬億細胞組成，每種類型細胞都有獨特的功能。在細胞水平上理解人體復(fù)雜性一直頗具挑戰(zhàn)性，但這對醫(yī)學(xué)的發(fā)展十分重要。HCA聯(lián)盟建立于2016年，旨在為人體中的每種類型細胞都建立一個生物學(xué)圖譜。該聯(lián)盟由來自102個國家的超過3600名成員組成，貢獻了與18個生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

最新發(fā)表的合集重點介紹了聯(lián)盟在3個關(guān)鍵領(lǐng)域的近期發(fā)現(xiàn)：首先，從人類發(fā)育組織中產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)，例如英國劍橋大學(xué)等對頭骨、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)提供了新數(shù)據(jù)；其次，聯(lián)盟開發(fā)了分析工具，包括一個基于機器學(xué)習(xí)的方法，可以根據(jù)表達譜搜索相似細胞，這一合集對特定器官或生物系統(tǒng)的可用數(shù)據(jù)進行了整合分析，例如美國博德研究所等提出胃腸道圖譜，涵蓋范圍從口腔組織到食道、胃、腸和結(jié)腸；最后，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院等機構(gòu)還開發(fā)了完整腦類器官圖譜，讓人們更深入了解類器官呈現(xiàn)發(fā)育中大腦的各個方面已達到何種水平。

這些發(fā)現(xiàn)共同代表了繪制首個HCA細胞草圖的重要進展，對未來會產(chǎn)生諸多潛在影響。它將改進人類對細胞多樣性如何影響個體對治療反應(yīng)的理解，幫助研究細胞水平上疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。

在同時發(fā)表的觀點文章中，美國著名生物分析專家、“基因泰克”公司科學(xué)家阿維夫·雷格及同事討論了從這些圖譜中獲得的啟示。雖然要完全獲取細胞的動態(tài)特性，并將這些見解擴展到不同群體中仍然存在挑戰(zhàn)，但全球科學(xué)家之間的持續(xù)合作將有助于實現(xiàn)個性化醫(yī)療，并提高人們治療疾病的能力。