编者按:为全面学习宣传贯彻习近平总书记考察浙江重要讲话精神,切实将“在以科技创新塑造发展新优势上走在前列”重要指示精神落到实处,杭州市科协着力打造“杭州市新质生产力科普馆群落”,日前认定了首批27家新质生产力科普馆。“科普杭州”将推出“杭州市新质生产力科普馆风采”系列报道,陆续刊发科普馆简介,展示新质生产力科普馆风采。

为基因拍个照!

从这些炫酷科技看见生命健康的更多可能

你知道吗?人类和一根香蕉的基因相似程度可能高达60%,和一只小鼠则有近90%的相像。组成基因组的几十亿个碱基,因为不同的排列顺序,就能使两个生命截然不同。

复杂的基因能决定我们的外貌、血型、健康情况,甚至酒量,或是否易胖?走进杭州市首批新质生产力科普馆——杭州华大生命科学研究院,也许你能更了解属于自己的“生命密码”。



杭州华大生命科学研究院DCS实验室(受访对象供图)

在四面透明的玻璃房内,一台台黑白相间的设备呈现着满满的科技感,这就是杭州华大集合生命科学前沿技术的DCS实验室。“所谓DCS实验室,D是代表DNA Omics基因组学,C是Cell Omics细胞组学,S则是Spatial Omics时空组学,”据张和院长介绍,“目之所及,基本都是华大自主研发生产的设备,在这间实验室里,我们以生命中心法则为基础,通过这些设备完成基因读、写、存的关键步骤。”

测序仪DNBSEQ-T20*2技术示意图 (受访对象供图)

在DCS实验室内有一台机械手,忙碌地上下操作,在一个身体转圈的空间内,几台机器同时运转。张和院长告诉记者,这个仪器是目前全球通量最大的测序仪DNBSEQ-T20*2。在20多年前,6个国家的科学家,用13年的时间,花费38亿美金,才完成一个人的全基因组图谱绘制。如今,这一套T20一年内可以测出5万人的全基因组测序,且单人全基因组测序的试剂成本不到100美金。

据张和院长介绍,DCS实验室里还配备了一台时空一体机。华大的时空组学技术Stereo-seq拥有超广角百亿像素,可以从时间和空间的维度,定位和记录生命发育过程中基因和细胞的变化,从而进行高精度解析,完成生命全景时空图谱绘制。借助这样的“黑科技”,团队已经绘制出了小鼠、斑马鱼、果蝇的胚胎发育高精度时空图谱等。

简单地说,在DCS实验室内,科研人员们可以化身“生命摄影师”利用时空之力,对生物的每一个组织器官进行“照相”,看到每一个细胞的空间分布。而这些神奇的“相片”可以随着生命的变化而流动。

2022年9月2日,杭州华大生命科学研究院作为主导单位的成果发表在《科学》

2022年,杭州华大生命科学研究院作为主导单位之一,构建了全球首个脑再生时空图谱,利用时空组学技术发现了蝾螈脑再生的“秘密”,揭示了蝾螈脑再生过程中的关键神经干细胞类型,相关成果登上《科学》封面——一只头上有“犄角”,粉嘟嘟的蝾螈将为人类神经系统的再生研究带来重大启示。

从读懂生命开始,科学家们可以进一步着手去赋能人们的美好生活。2022年9月2日,杭州华大生命科学研究院举行揭牌仪式,官宣将围绕组学技术、合成生物学、衰老与再生、细胞干预、脑科学五大研究方向,组建单细胞时空组学、高通量测序、高通量基因操控三大平台,聚焦解决生命科学基础研究领域前沿方向和关键问题。

今年,研究院又成功入选杭州市首批新质生产力科普馆。今后市民朋友们将有机会通过科普活动、科学课堂等,走进这里,感受基因科技的魅力。

“我认为,新质生产力的核心在于底层的颠覆性技术的突破,为人类的生产生活带来全新的改变。”张和表示,杭州华大生命科学研究院一方面将努力推动技术的进步,在生命健康和重大疾病干预方面不断突破,另一方面,也将拥抱新质生产力所带来的时代机遇,通过多重多样的科普宣传等扛起科技工作者的使命,让前沿技术和产品普惠到更多人。

来源: 浙江省杭州市科学技术协会