科技日报记者 张梦然
《自然》系列期刊20日刊登重磅论文合集，发布了人类细胞图谱（HCA）计划成果，描绘了人体目前已知类型细胞的初步草图。这一成果结合了国际科学家团队的研究，利用基于人工智能和机器学习的最新数据和分析工具，在理解人体生理方面实现了飞跃，帮助人类在细胞水平上认识健康与疾病。
据估计，人体由37.2万亿细胞组成，每种类型细胞都有独特的功能。在细胞水平上理解人体复杂性一直颇具挑战性，但这对医学的发展十分重要。HCA联盟建立于2016年，旨在为人体中的每种类型细胞都建立一个生物学图谱。该联盟由来自102个国家的超过3600名成员组成，贡献了与18个生物学网络相关的数据。
最新发表的合集重点介绍了联盟在3个关键领域的近期发现：首先，从人类发育组织中产生了新的数据，例如英国剑桥大学等对头骨、髋关节、膝关节和肩关节提供了新数据；其次，联盟开发了分析工具，包括一个基于机器学习的方法，可以根据表达谱搜索相似细胞，这一合集对特定器官或生物系统的可用数据进行了整合分析，例如美国博德研究所等提出胃肠道图谱，涵盖范围从口腔组织到食道、胃、肠和结肠；最后，瑞士苏黎世联邦理工学院等机构还开发了完整脑类器官图谱，让人们更深入了解类器官呈现发育中大脑的各个方面已达到何种水平。
这些发现共同代表了绘制首个HCA细胞草图的重要进展，对未来会产生诸多潜在影响。它将改进人类对细胞多样性如何影响个体对治疗反应的理解，帮助研究细胞水平上疾病的遗传学基础。
在同时发表的观点文章中，美国著名生物分析专家、“基因泰克”公司科学家阿维夫·雷格及同事讨论了从这些图谱中获得的启示。虽然要完全获取细胞的动态特性，并将这些见解扩展到不同群体中仍然存在挑战，但全球科学家之间的持续合作将有助于实现个性化医疗，并提高人们治疗疾病的能力。
