人類對(duì)生命奧秘的探索從未停歇，每一次技術(shù)的突破都推動(dòng)著我們向更深邃的微觀世界邁進(jìn)。從350多年前顯微鏡讓人類首次窺見(jiàn)細(xì)胞，到70多年前基因組測(cè)序技術(shù)的誕生將人類對(duì)生命認(rèn)知的疆界推向分子層級(jí)，再到如今時(shí)空組學(xué)技術(shù)掀起生命科學(xué)認(rèn)知的范式革命……人類對(duì)生命的理解逐步從靜態(tài)、局部觀測(cè)，升級(jí)為動(dòng)態(tài)、全景式解析。

近期，時(shí)空組學(xué)技術(shù)的全息影像，以“生命時(shí)空組”之名亮相中國(guó)科技館“探索與發(fā)現(xiàn)”展廳“生命之秘”部分。該技術(shù)由華大自主研發(fā)、被譽(yù)為“超廣角百億像素生命照相機(jī)”，它以前所未有的精度，從時(shí)間和空間兩個(gè)維度，精準(zhǔn)呈現(xiàn)細(xì)胞及分子在組織中的坐標(biāo)定位、動(dòng)態(tài)變化及功能關(guān)聯(lián)，有助于人類揭示生老病死、意識(shí)起源、萬(wàn)物生長(zhǎng)、生命起源等重大科學(xué)問(wèn)題的深層次答案。

作為全球領(lǐng)先的生命科學(xué)前沿技術(shù)，時(shí)空組學(xué)技術(shù)在解析生命動(dòng)態(tài)過(guò)程中達(dá)到亞細(xì)胞級(jí)（500納米）超高分辨率，最大視場(chǎng)達(dá)13厘米×13厘米，不僅能精準(zhǔn)定位單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)，更首次實(shí)現(xiàn)了器官級(jí)全景掃描?；谶@一技術(shù)的不斷突破，中國(guó)科學(xué)家已取得一系列重磅成果。

2022年，全球首個(gè)小鼠胚胎時(shí)空?qǐng)D譜以封面文章形式發(fā)表于《細(xì)胞》；

2022年， 高分辨率蠑螈腦再生圖譜以封面文章形式發(fā)表于《科學(xué)》；

2024年，全球首份多器官衰老圖譜發(fā)表于《細(xì)胞》……

該技術(shù)還入選了中國(guó)工程院《全球工程前沿2024》，成為醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域前沿開(kāi)發(fā)方向。此外，為推動(dòng)時(shí)空組學(xué)技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，由華大等機(jī)構(gòu)領(lǐng)銜成立了時(shí)空組學(xué)聯(lián)盟（STOC），目前已有全球30多個(gè)國(guó)家的300余位頂尖科學(xué)家參與其中，共同發(fā)揮多學(xué)科、多領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)數(shù)據(jù)共享與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。

此次時(shí)空組學(xué)技術(shù)全息影像的亮相，是華大集團(tuán)和中國(guó)科技館合作共建“生命科學(xué)前沿科普實(shí)驗(yàn)室”后的重要落地項(xiàng)目。作為我國(guó)唯一的國(guó)家級(jí)綜合性科技館，中國(guó)科技館每年接待觀展人次超300萬(wàn)，已成為科普教育傳播的重要陣地之一。

在展廳中，觀眾可以通過(guò)時(shí)空組學(xué)技術(shù)全息影像，“看見(jiàn)”生命體不同細(xì)胞在具體位置上的基因表達(dá)動(dòng)態(tài)，“探索”胚胎發(fā)育或疾病過(guò)程中細(xì)胞命運(yùn)的變遷，并理解基因表達(dá)如何被時(shí)空精準(zhǔn)調(diào)控。

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同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)還圖文并茂地展示了微觀世界部分驚人的數(shù)字：一滴血液中，細(xì)胞總數(shù)量約500萬(wàn)；一片葉子，藏著上千萬(wàn)個(gè)“小房間”（細(xì)胞）；人類大腦的神經(jīng)元數(shù)量在860億到1000億之間……從細(xì)胞結(jié)構(gòu)到生命活動(dòng)、從基因表達(dá)到器官發(fā)育，每一幅畫面都在講述生動(dòng)的生命故事。

前沿生命科學(xué)技術(shù)與國(guó)家級(jí)科普平臺(tái)的深度融合，不僅讓藏在實(shí)驗(yàn)室里的核心技術(shù)走進(jìn)大眾視野，還讓更多人感受到生命科學(xué)的魅力與中國(guó)科技的力量。未來(lái)，華大將繼續(xù)與中國(guó)科技館攜手，致力于將生命科學(xué)前沿成果轉(zhuǎn)化為公眾可感知的優(yōu)質(zhì)科普內(nèi)容，激發(fā)更多青少年對(duì)生命科學(xué)的興趣與探索熱情，推動(dòng)全民科學(xué)素養(yǎng)的提升。

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