5月4日晚，深圳華大生命科學研究院聯合多家機構在Cell出版社官網以時空組學聯盟（STOC）專題的形式發布了全球首批生命時空圖譜。這是首次從時間和空間維度上對生命發育過程中的基因和細胞變化過程進行超高精度解析，為認知器官結構、生命發育、人類疾病和物種演化提供全新方向。

Cell出版社官網專題頁面截圖

　研究人員利用華大自主研發的堪稱「超廣角百億像素生命照相機」的時空組學技術Stereo-seq，首次繪製了小鼠、斑馬魚、果蠅、擬南芥四種模式生物胚胎發育或器官的時空圖譜。其中，基於高精度大視場Stereo-seq技術繪製的小鼠胚胎發育時空圖譜相關成果在《細胞》（Cell）期刊在線發表，斑馬魚、果蠅、擬南芥時空圖譜相關成果在《細胞》子刊《發育細胞》（Developmental Cell）在線發表。

　Stereo-seq技術能同時「拍到」組織里每個細胞的基因信息和空間位置，其使用的晶片是研究人員基於華大自主研發的DNBSEQ測序技術研製的具有空間位置信息的、陣列式排布的DNA納米球空間捕獲晶片。該晶片可以實現超高精度和超大視野的生命分子成像，其解像度可達500納米（單個細胞可被400個像素點捕獲），實現亞細胞定位。同時，該技術還可以達到最大13厘米 x 13厘米的超大視野，實現器官和生命全景分子細胞圖譜的繪製。

　「通過Stereo-seq技術，人類首次以500納米的空間解像度實現了生命全景時空圖譜的繪製。在過去，要做幾千甚至上萬次的實驗才能完成的時空圖譜，現在，在華大自主研發的時空晶片上，只需一次定位就能實現。這是生命科學工具的里程碑式突破。」《細胞》論文第一作者、深圳華大生命科學研究院時空組學首席科學家陳奧表示。

　時空組學聯盟開啟生命研究新領域

　研究者們利用這台「超廣角百億像素生命照相機」，在小鼠胚胎器官形成的第9.5-16.5天，每天「拍攝」多張「照片」，得到8個時期的53張「照片」形成了一個胚胎發育的時空圖譜，就像一張生命全景地圖，記錄了小鼠胚胎內器官發育和形成的細胞演變過程，構建出了世界上首個系統清晰的小鼠器官跨時期空間基因表達圖譜集。這也是首次在單細胞解像度水平上解析空間基因表達譜，為哺乳動物發育研究提供重要的數據參考，推動人們更好地認識胚胎的成長和器官發生，也為出生缺陷相關研究提供指導。

　小鼠胚胎第9.5-16.5天的時空圖

　為推動時空組學在生命科學各個領域的廣泛應用，華大研究院等機構發起了時空組學聯盟，這是一個國際化科學聯盟，由來自哈佛大學、劍橋大學、牛津大學等16個國家的80多位科學家組成。本次專題成果是由華大研究院聯合時空組學聯盟單位主導的、時空組學聯盟產出的第一批重磅成果，包括1篇《細胞》（Cell）文章，3篇《發育細胞》（Developmental Cell）及4篇預印文章。

　系列研究由深圳華大生命科學研究院聯合中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院、南方科技大學、華中農業大學等來自6個國家的32個科研團隊共同參與完成。研究已通過倫理審查，嚴格遵循相應法規和倫理準則。（記者 林麗青）

　頂圖：5月5日，時空組學系列研究成果發布儀式在深圳國家基因庫舉行