“今天，生命科学的发展已经走到了必须跟物理、化学、数学相互交叉融合的时代，单用一个手段或单科知识无法解决学科中最具挑战性的问题。单细胞与时空组学领域就是跨学科研究一个典型案例。”近日，中国科学院院士康乐在北京生命科学论坛第四十五次会议——单细胞与时空组学研讨会上对《中国科学报》说。
近年来，单细胞与时空组学技术发展迅速，被用于追踪生物发育、神经的调控、疾病治疗等各个方面。“单细胞时空组学将发育的概念与时间过程和空间格局相结合，能够完整地看到生命的动态变化。”康乐说，以肿瘤研究为例，相关技术有助于了解不同肿瘤细胞在发病、转移、恶化等方面的作用，以及对化疗或其他治疗手段的敏感程度，从而对疾病进程和疗效评价更加精准。
会上，中国科学院院士、北京大学教授谢晓亮介绍了其团队通过开发一系列创新型单细胞测序技术，重建人类单细胞基因组三维结构。“通过这些三维结果可以发现，即便细胞有同样的基因组，如果表达不同，分型就会不同，生物学功能也会不同。这些都是由转录因子调控的，它会接到DNA的某个特定位置控制这些‘基础设施’。我们要解决的问题就是人的细胞每24小时怎么调控，这跟细菌细胞非常不一样，这很基础、也很重要的，现在的了解仍远远不够。”谢晓亮在接受《中国科学报》采访时说。
2012年，谢晓亮与团队发明了单细胞全基因组均匀扩增的新方法——多重退火循环扩增法（MALBAC），大幅提高了单细胞测序的通量和精准度。利用这一技术，医学工作者可选择染色体正常的受精卵为患者提高生育成功率。据介绍，2013年以来，全球已有接近5000例利用MALBAC技术进行胚胎遗传诊断的婴儿出生。他们还利用单细胞测序技术筛选了广谱性的新冠病毒有效抗体，未更广泛的广谱疫苗的开发提供了技术路径。现在，谢晓亮和团队正在尝试将这一技术用于癌症早筛、神经推行疾病病因诊断等方面。
会上，中国科学院北京生命科学研究院研究员赵方庆、数学与系统科学研究院研究员张世华、北京基因组研究所研究员蒋岚分别介绍了他们团队开发的单细胞与时空组学技术及应用前景。中国科学院生物物理研究所研究员刘江、遗传与发育生物学研究所研究员杜茁介绍了如何借助于单细胞与时空组学技术获得新的发现和新的突破。深圳华大生命科学研究院副院长刘心、百迈客智能制造副总裁刘敏则分别介绍了自主研发的时空组学技术及应用。
这次会议吸引了京区300多位科技工作者和研究生参会，参会人员与特邀报告人开展了热烈的讨论，提出了许多的的新问题和新方向。
北京生命科学论坛是由中国科学院北京生科院组织的高级学术论坛，选择与生命科学有关的交叉科学发展的前沿问题作为论坛主题，探讨学科前沿、展望发展趋势、分析新的学科生长点。
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