編者按:為全面學習宣傳貫徹習近平總書記考察浙江重要講話精神,切實將“在以科技創新塑造發展新優勢上走在前列”重要指示精神落到實處,杭州市科協著力打造“杭州市新質生產力科普館群落”,日前認定了首批27家新質生產力科普館。“科普杭州”將推出“杭州市新質生產力科普館風采”系列報道,陸續刊發科普館簡介,展示新質生產力科普館風采。

為基因拍個照!

從這些炫酷科技看見生命健康的更多可能

你知道嗎?人類和一根香蕉的基因相似程度可能高達60%,和一只小鼠則有近90%的相像。組成基因組的幾十億個堿基,因為不同的排列順序,就能使兩個生命截然不同。

復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?走進杭州市首批新質生產力科普館——杭州華大生命科學研究院,也許你能更了解屬于自己的“生命密碼”。



杭州華大生命科學研究院DCS實驗室(受訪對象供圖)

在四面透明的玻璃房內,一臺臺黑白相間的設備呈現著滿滿的科技感,這就是杭州華大集合生命科學前沿技術的DCS實驗室。“所謂DCS實驗室,D是代表DNA Omics基因組學,C是Cell Omics細胞組學,S則是Spatial Omics時空組學,”據張和院長介紹,“目之所及,基本都是華大自主研發生產的設備,在這間實驗室里,我們以生命中心法則為基礎,通過這些設備完成基因讀、寫、存的關鍵步驟。”

測序儀DNBSEQ-T20*2技術示意圖 (受訪對象供圖)

在DCS實驗室內有一臺機械手,忙碌地上下操作,在一個身體轉圈的空間內,幾臺機器同時運轉。張和院長告訴記者,這個儀器是目前全球通量最大的測序儀DNBSEQ-T20*2。在20多年前,6個國家的科學家,用13年的時間,花費38億美金,才完成一個人的全基因組圖譜繪制。如今,這一套T20一年內可以測出5萬人的全基因組測序,且單人全基因組測序的試劑成本不到100美金。

據張和院長介紹,DCS實驗室里還配備了一臺時空一體機。華大的時空組學技術Stereo-seq擁有超廣角百億像素,可以從時間和空間的維度,定位和記錄生命發育過程中基因和細胞的變化,從而進行高精度解析,完成生命全景時空圖譜繪制。借助這樣的“黑科技”,團隊已經繪制出了小鼠、斑馬魚、果蠅的胚胎發育高精度時空圖譜等。

簡單地說,在DCS實驗室內,科研人員們可以化身“生命攝影師”利用時空之力,對生物的每一個組織器官進行“照相”,看到每一個細胞的空間分布。而這些神奇的“相片”可以隨著生命的變化而流動。

2022年9月2日,杭州華大生命科學研究院作為主導單位的成果發表在《科學》

2022年,杭州華大生命科學研究院作為主導單位之一,構建了全球首個腦再生時空圖譜,利用時空組學技術發現了蠑螈腦再生的“秘密”,揭示了蠑螈腦再生過程中的關鍵神經干細胞類型,相關成果登上《科學》封面——一只頭上有“犄角”,粉嘟嘟的蠑螈將為人類神經系統的再生研究帶來重大啟示。

從讀懂生命開始,科學家們可以進一步著手去賦能人們的美好生活。2022年9月2日,杭州華大生命科學研究院舉行揭牌儀式,官宣將圍繞組學技術、合成生物學、衰老與再生、細胞干預、腦科學五大研究方向,組建單細胞時空組學、高通量測序、高通量基因操控三大平臺,聚焦解決生命科學基礎研究領域前沿方向和關鍵問題。

今年,研究院又成功入選杭州市首批新質生產力科普館。今后市民朋友們將有機會通過科普活動、科學課堂等,走進這里,感受基因科技的魅力。

“我認為,新質生產力的核心在于底層的顛覆性技術的突破,為人類的生產生活帶來全新的改變。”張和表示,杭州華大生命科學研究院一方面將努力推動技術的進步,在生命健康和重大疾病干預方面不斷突破,另一方面,也將擁抱新質生產力所帶來的時代機遇,通過多重多樣的科普宣傳等扛起科技工作者的使命,讓前沿技術和產品普惠到更多人。

來源: 浙江省杭州市科學技術協會