杭州市新質(zhì)生產(chǎn)力科普館風(fēng)采⑩：杭州華大生命科學(xué)研究院

編者按：為全面學(xué)習(xí)宣傳貫徹習(xí)近平總書(shū)記考察浙江重要講話(huà)精神，切實(shí)將“在以科技創(chuàng)新塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)上走在前列”重要指示精神落到實(shí)處，杭州市科協(xié)著力打造“杭州市新質(zhì)生產(chǎn)力科普館群落”，日前認(rèn)定了首批27家新質(zhì)生產(chǎn)力科普館?！翱破蘸贾荨睂⑼瞥觥昂贾菔行沦|(zhì)生產(chǎn)力科普館風(fēng)采”系列報(bào)道，陸續(xù)刊發(fā)科普館簡(jiǎn)介，展示新質(zhì)生產(chǎn)力科普館風(fēng)采。

為基因拍個(gè)照！

從這些炫酷科技看見(jiàn)生命健康的更多可能

你知道嗎？人類(lèi)和一根香蕉的基因相似程度可能高達(dá)60%，和一只小鼠則有近90%的相像。組成基因組的幾十億個(gè)堿基，因?yàn)椴煌呐帕许樞?，就能使兩個(gè)生命截然不同。

復(fù)雜的基因能決定我們的外貌、血型、健康情況，甚至酒量，或是否易胖？走進(jìn)杭州市首批新質(zhì)生產(chǎn)力科普館——杭州華大生命科學(xué)研究院，也許你能更了解屬于自己的“生命密碼”。

杭州華大生命科學(xué)研究院DCS實(shí)驗(yàn)室（受訪(fǎng)對(duì)象供圖）

在四面透明的玻璃房?jī)?nèi)，一臺(tái)臺(tái)黑白相間的設(shè)備呈現(xiàn)著滿(mǎn)滿(mǎn)的科技感，這就是杭州華大集合生命科學(xué)前沿技術(shù)的DCS實(shí)驗(yàn)室。“所謂DCS實(shí)驗(yàn)室，D是代表DNA Omics基因組學(xué)，C是Cell Omics細(xì)胞組學(xué)，S則是Spatial Omics時(shí)空組學(xué)，”據(jù)張和院長(zhǎng)介紹，“目之所及，基本都是華大自主研發(fā)生產(chǎn)的設(shè)備，在這間實(shí)驗(yàn)室里，我們以生命中心法則為基礎(chǔ)，通過(guò)這些設(shè)備完成基因讀、寫(xiě)、存的關(guān)鍵步驟?！?/p>

測(cè)序儀DNBSEQ-T20*2技術(shù)示意圖 （受訪(fǎng)對(duì)象供圖）

在DCS實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一臺(tái)機(jī)械手，忙碌地上下操作，在一個(gè)身體轉(zhuǎn)圈的空間內(nèi)，幾臺(tái)機(jī)器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。張和院長(zhǎng)告訴記者，這個(gè)儀器是目前全球通量最大的測(cè)序儀DNBSEQ-T20*2。在20多年前，6個(gè)國(guó)家的科學(xué)家，用13年的時(shí)間，花費(fèi)38億美金，才完成一個(gè)人的全基因組圖譜繪制。如今，這一套T20一年內(nèi)可以測(cè)出5萬(wàn)人的全基因組測(cè)序，且單人全基因組測(cè)序的試劑成本不到100美金。

據(jù)張和院長(zhǎng)介紹，DCS實(shí)驗(yàn)室里還配備了一臺(tái)時(shí)空一體機(jī)。華大的時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq擁有超廣角百億像素，可以從時(shí)間和空間的維度，定位和記錄生命發(fā)育過(guò)程中基因和細(xì)胞的變化，從而進(jìn)行高精度解析，完成生命全景時(shí)空?qǐng)D譜繪制。借助這樣的“黑科技”，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)繪制出了小鼠、斑馬魚(yú)、果蠅的胚胎發(fā)育高精度時(shí)空?qǐng)D譜等。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，在DCS實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，科研人員們可以化身“生命攝影師”利用時(shí)空之力，對(duì)生物的每一個(gè)組織器官進(jìn)行“照相”，看到每一個(gè)細(xì)胞的空間分布。而這些神奇的“相片”可以隨著生命的變化而流動(dòng)。

2022年9月2日，杭州華大生命科學(xué)研究院作為主導(dǎo)單位的成果發(fā)表在《科學(xué)》

2022年，杭州華大生命科學(xué)研究院作為主導(dǎo)單位之一，構(gòu)建了全球首個(gè)腦再生時(shí)空?qǐng)D譜，利用時(shí)空組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)了蠑螈腦再生的“秘密”，揭示了蠑螈腦再生過(guò)程中的關(guān)鍵神經(jīng)干細(xì)胞類(lèi)型，相關(guān)成果登上《科學(xué)》封面——一只頭上有“犄角”，粉嘟嘟的蠑螈將為人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的再生研究帶來(lái)重大啟示。

從讀懂生命開(kāi)始，科學(xué)家們可以進(jìn)一步著手去賦能人們的美好生活。2022年9月2日，杭州華大生命科學(xué)研究院舉行揭牌儀式，官宣將圍繞組學(xué)技術(shù)、合成生物學(xué)、衰老與再生、細(xì)胞干預(yù)、腦科學(xué)五大研究方向，組建單細(xì)胞時(shí)空組學(xué)、高通量測(cè)序、高通量基因操控三大平臺(tái)，聚焦解決生命科學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域前沿方向和關(guān)鍵問(wèn)題。

今年，研究院又成功入選杭州市首批新質(zhì)生產(chǎn)力科普館。今后市民朋友們將有機(jī)會(huì)通過(guò)科普活動(dòng)、科學(xué)課堂等，走進(jìn)這里，感受基因科技的魅力。

“我認(rèn)為，新質(zhì)生產(chǎn)力的核心在于底層的顛覆性技術(shù)的突破，為人類(lèi)的生產(chǎn)生活帶來(lái)全新的改變?！睆埡捅硎?，杭州華大生命科學(xué)研究院一方面將努力推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，在生命健康和重大疾病干預(yù)方面不斷突破，另一方面，也將擁抱新質(zhì)生產(chǎn)力所帶來(lái)的時(shí)代機(jī)遇，通過(guò)多重多樣的科普宣傳等扛起科技工作者的使命，讓前沿技術(shù)和產(chǎn)品普惠到更多人。