清華張學工團隊入選「人類細胞圖譜計劃」首批項目

來源：測序中國

作者：Reggie

本文長度為2600字，建議閱讀3分鐘

本文為你介紹「人類細胞圖譜計劃」公布首批38個項目，並分享清華大學張學工教授專訪。

美國太平洋時間2017年10月16日，與「人類基因組計劃」相媲美的「人類細胞圖譜計劃」 首批擬資助的38個項目正式公布。清華大學張學工負責的項目是其中唯一一個由中國科學家承擔的項目。人類細胞圖譜計劃是一項大型國際合作項目，致力於建立一個健康人體所包含的所有細胞的參考圖譜，包括細胞類型、數目、位置、相互關聯與分子組分等。該計劃是通過全世界範圍內優秀的生物學家、技術專家、病理學家、內科醫生、外科醫生、計算機科學家、統計學家等共同討論，而提出的具有劃時代意義的國際合作大項目。

事件回到去年9月，Facebook創始人扎克伯格（Mark Zuckerberg）和妻子普莉希拉·陳（Priscilla Chan）做了一件震驚世界的事情，夫妻倆成立的基金會Chan Zuckerberg Initiative（CZI）將在未來十年內投入30億美元巨額資金資助科學家們，共同努力推動基礎科學研究，其中最令人驚嘆的就是「人類細胞圖譜計劃」 （the Human Cell Atlas）。去年10月，由麻省理工學院-哈佛大學博德研究所（ the Broad Institute of MIT and Harvard）、維爾康姆基金會桑格研究所（Wellcome Trust Sanger Institute）和維爾康姆基金會牽頭召開的人類細胞圖譜計劃啟動會議（Human Cell Atlas Launch Meeting）引起了科學界和全社會的廣泛關注。

自人類基因組計劃完成之後，人們對基因和基因組的認知達到了前所未有的程度。然而，細胞才是我們人體最基礎的單位，大多數基因以及其相關作用都是在細胞內進行的。如果我們不了解細胞，那我們將無法了解我們自己。例如，我們想要利用幹細胞培養人體組織，但是我們怎麼能人工製造出一個連自己都沒完全搞明白它究竟是什麼組成的東西？我們想要利用CRISPR這樣的基因編輯技術來治療一些基因變異引起的疾病，但不了解人體細胞，我們怎麼知道在哪些細胞里編輯這些基因？

正如當年人類基因組計劃的啟動，在如今單細胞高通量測序等技術不斷突破的前提下，科學家們萌發出了想要建立人類細胞圖譜這一宏偉的計劃。打個比方，我們現在對細胞的了解就像一張非常模糊的世界地圖，上面只有陸地和海洋的輪廓。人類細胞圖譜將會提供更詳細的內容，例如，它將會描繪出山川與河流的位置。

美國太平洋時間2017年10月16日上午，主管著這30億美元慈善計劃的負責人來自洛克菲勒大學的Cori Bargmann院士，以及Facebook創始人Mark Zuckerberg和妻子Priscilla Chan在Facebook上公布了受Chan Zuckerberg Initiative首批擬資助的38個項目。同時，Chan Zuckerberg Initiative官方網站上，也公布了這一消息。

圖：人類細胞圖譜計劃首批38個項目，來源facebook

據悉，本次公布的首批38個項目是從全球範圍內徵集的近500個項目中經過專業評審而最終通過的，這38個項目來自歐洲、亞洲、非洲和北美洲的8個國家，涵蓋了 brain, immune system, tissue handling & processing, gastrointestinal, skin, and technological development.幾個方向。具體描述及項目負責人如下：

圖：人類細胞圖譜計劃首批公布的38個項目具體信息，來源https://www.chanzuckerberg.com/

圖：張學工教授

在人類細胞圖譜計劃首批公布的38個項目中， 清華大學張學工負責的項目是其中唯一一個由中國科學家承擔的項目，我們第一時間對張學工教授進行了專訪。

張教授，您好，恭喜您的團隊能夠成功參與人類細胞圖譜計劃這樣一項大型國際合作項目，首先請您對該項目目前的情況、資助力度以及資助年限做簡要的介紹。

張學工教授：目前的項目是一年期的預研究，肩負著探索整個計劃如何開展的重任。這批項目的主要任務是建立完成整個圖譜所需各種技術和工具的基準參照。這些項目代表了人類細胞圖譜計劃最早的正式工作，現在是一個宏大的計劃的開始，是整個計劃中非常激動人心的時刻。

CZI基金會對這批項目的資助力度目前不公開，包括這些項目的總額度和每個項目的額度。基金會希望業界把關注點放在這些項目和他們背後的學者和研究機構上，而不是具體的資金分配上。

關於整個計劃預期什麼時候完成，據我所知CZI基金會並沒有公布一個具體的期限目標。我想，這個項目的目標非常遠大，將開闢對人類解剖學的全新的分子層面的思維方式，目前談歷時幾年尚為時過早。這個一年期的預研究將對整個計劃未來幾年的發展提供重要參考。

承擔這些項目的各團隊之間的工作如何分工與協同？

張學工教授：這次入選的項目是從來自全球481項申請中挑選出來的，共由來自歐洲、非洲、亞洲和北美洲的8個國家的科學家承擔。從這些項目和團隊的構成上已經能初步看出整個計劃將採用全球合作的方式進行。

人類細胞圖譜計劃將在兩位領導人的領導下開展，他們是MIT和哈佛大學的Broad Institute的Aviv Regev教授和Wellcome Trust Sanger Institute的Sarah Techmann教授。首批項目中來自全球的數百位研究者將針對人體一些主要系統的細胞類型研究相關的關鍵技術，以及通用的生物信息學技術等，並建立起一系列基準、參照、標準等基礎，為整個計劃快速開展奠定基礎。項目將適時召開全體負責人參加的啟動會，建立項目之間的協同機制。項目將利用現在最有效的開放和合作模式，建立開放的資源平台，以儘可能方便的方式讓科學家共享項目的數據、軟體和標準。

您的團隊是憑藉哪些方面的優勢成為中國目前唯一獲選參與該計劃的團隊？

張學工教授：我們團隊從十五年前開始就把重點之一放在轉錄組分析的生物信息學方法研究和對各種轉錄組的分析上，在用RNA測序進行轉錄組分析方面發展了一系列生物信息學方法，在國際同行中得到了很多有效的應用。從單細胞RNA測序技術發展開始，我和清華幾位同事的團隊就密切關注單細胞轉錄組分析中特有的問題，對單細胞測序數據的歸一化、差異分析、聚類和有效表示等方面開展了很多工作，已經取得了一些成果。

對人類各種類型的細胞進行單細胞測序研究是人類細胞圖譜計劃中的核心內容，生物信息學分析在其中肩負著至關重要的作用。由於單細胞測序技術發展迅速，這一方面極大地促進了整個領域的發展，但另一方面也導致目前一些分析方法缺乏系統深入地推敲，為此我們在申請中提出，在人類細胞圖譜計劃中對差異分析、聚類等核心問題的生物信息學方法進行系統地研究，這是整個計劃中非常重要的基礎工作。

我們得知，CZI基金會組織了多位遺傳學家、基因組學家、分子生物學家、醫學家、細胞生物學家、生物化學家、系統生物學家和生理學家對近500份申請進行了評審，我們很高興專家們認可了我們的項目內容和研究基礎，同時也感覺到自己肩負著重大的責任。作為中國目前唯一獲選參與該計劃的團隊，我們希望能夠不辜負大家的期望，在這個重大的國際合作研究計劃中做出我們應有的貢獻，也希望能夠通過這個預研究項目，將來能夠引導更多中國團隊加入到這個研究計劃中。

校對：譚佳瑤

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