清华张学工团队入选“人类细胞图谱计划”首批项目

来源：测序中国

作者：Reggie

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本文为你介绍“人类细胞图谱计划”公布首批38个项目，并分享清华大学张学工教授专访。

美国太平洋时间2017年10月16日，与“人类基因组计划”相媲美的“人类细胞图谱计划” 首批拟资助的38个项目正式公布。清华大学张学工负责的项目是其中唯一一个由中国科学家承担的项目。人类细胞图谱计划是一项大型国际合作项目，致力于建立一个健康人体所包含的所有细胞的参考图谱，包括细胞类型、数目、位置、相互关联与分子组分等。该计划是通过全世界范围内优秀的生物学家、技术专家、病理学家、内科医生、外科医生、计算机科学家、统计学家等共同讨论，而提出的具有划时代意义的国际合作大项目。

事件回到去年9月，Facebook创始人扎克伯格（Mark Zuckerberg）和妻子普莉希拉·陈（Priscilla Chan）做了一件震惊世界的事情，夫妻俩成立的基金会Chan Zuckerberg Initiative（CZI）将在未来十年内投入30亿美元巨额资金资助科学家们，共同努力推动基础科学研究，其中最令人惊叹的就是“人类细胞图谱计划” （the Human Cell Atlas）。去年10月，由麻省理工学院-哈佛大学博德研究所（ the Broad Institute of MIT and Harvard）、维尔康姆基金会桑格研究所（Wellcome Trust Sanger Institute）和维尔康姆基金会牵头召开的人类细胞图谱计划启动会议（Human Cell Atlas Launch Meeting）引起了科学界和全社会的广泛关注。

自人类基因组计划完成之后，人们对基因和基因组的认知达到了前所未有的程度。然而，细胞才是我们人体最基础的单位，大多数基因以及其相关作用都是在细胞内进行的。如果我们不了解细胞，那我们将无法了解我们自己。例如，我们想要利用干细胞培养人体组织，但是我们怎么能人工制造出一个连自己都没完全搞明白它究竟是什么组成的东西？我们想要利用CRISPR这样的基因编辑技术来治疗一些基因变异引起的疾病，但不了解人体细胞，我们怎么知道在哪些细胞里编辑这些基因？

正如当年人类基因组计划的启动，在如今单细胞高通量测序等技术不断突破的前提下，科学家们萌发出了想要建立人类细胞图谱这一宏伟的计划。打个比方，我们现在对细胞的了解就像一张非常模糊的世界地图，上面只有陆地和海洋的轮廓。人类细胞图谱将会提供更详细的内容，例如，它将会描绘出山川与河流的位置。

美国太平洋时间2017年10月16日上午，主管着这30亿美元慈善计划的负责人来自洛克菲勒大学的Cori Bargmann院士，以及Facebook创始人Mark Zuckerberg和妻子Priscilla Chan在Facebook上公布了受Chan Zuckerberg Initiative首批拟资助的38个项目。同时，Chan Zuckerberg Initiative官方网站上，也公布了这一消息。

图：人类细胞图谱计划首批38个项目，来源facebook

据悉，本次公布的首批38个项目是从全球范围内征集的近500个项目中经过专业评审而最终通过的，这38个项目来自欧洲、亚洲、非洲和北美洲的8个国家，涵盖了 brain, immune system, tissue handling & processing, gastrointestinal, skin, and technological development.几个方向。具体描述及项目负责人如下：

图：人类细胞图谱计划首批公布的38个项目具体信息，来源https://www.chanzuckerberg.com/

图：张学工教授

在人类细胞图谱计划首批公布的38个项目中， 清华大学张学工负责的项目是其中唯一一个由中国科学家承担的项目，我们第一时间对张学工教授进行了专访。

张教授，您好，恭喜您的团队能够成功参与人类细胞图谱计划这样一项大型国际合作项目，首先请您对该项目目前的情况、资助力度以及资助年限做简要的介绍。

张学工教授：目前的项目是一年期的预研究，肩负着探索整个计划如何开展的重任。这批项目的主要任务是建立完成整个图谱所需各种技术和工具的基准参照。这些项目代表了人类细胞图谱计划最早的正式工作，现在是一个宏大的计划的开始，是整个计划中非常激动人心的时刻。

CZI基金会对这批项目的资助力度目前不公开，包括这些项目的总额度和每个项目的额度。基金会希望业界把关注点放在这些项目和他们背后的学者和研究机构上，而不是具体的资金分配上。

关于整个计划预期什么时候完成，据我所知CZI基金会并没有公布一个具体的期限目标。我想，这个项目的目标非常远大，将开辟对人类解剖学的全新的分子层面的思维方式，目前谈历时几年尚为时过早。这个一年期的预研究将对整个计划未来几年的发展提供重要参考。

承担这些项目的各团队之间的工作如何分工与协同？

张学工教授：这次入选的项目是从来自全球481项申请中挑选出来的，共由来自欧洲、非洲、亚洲和北美洲的8个国家的科学家承担。从这些项目和团队的构成上已经能初步看出整个计划将采用全球合作的方式进行。

人类细胞图谱计划将在两位领导人的领导下开展，他们是MIT和哈佛大学的Broad Institute的Aviv Regev教授和Wellcome Trust Sanger Institute的Sarah Techmann教授。首批项目中来自全球的数百位研究者将针对人体一些主要系统的细胞类型研究相关的关键技术，以及通用的生物信息学技术等，并建立起一系列基准、参照、标准等基础，为整个计划快速开展奠定基础。项目将适时召开全体负责人参加的启动会，建立项目之间的协同机制。项目将利用现在最有效的开放和合作模式，建立开放的资源平台，以尽可能方便的方式让科学家共享项目的数据、软件和标准。

您的团队是凭借哪些方面的优势成为中国目前唯一获选参与该计划的团队？

张学工教授：我们团队从十五年前开始就把重点之一放在转录组分析的生物信息学方法研究和对各种转录组的分析上，在用RNA测序进行转录组分析方面发展了一系列生物信息学方法，在国际同行中得到了很多有效的应用。从单细胞RNA测序技术发展开始，我和清华几位同事的团队就密切关注单细胞转录组分析中特有的问题，对单细胞测序数据的归一化、差异分析、聚类和有效表示等方面开展了很多工作，已经取得了一些成果。

对人类各种类型的细胞进行单细胞测序研究是人类细胞图谱计划中的核心内容，生物信息学分析在其中肩负着至关重要的作用。由于单细胞测序技术发展迅速，这一方面极大地促进了整个领域的发展，但另一方面也导致目前一些分析方法缺乏系统深入地推敲，为此我们在申请中提出，在人类细胞图谱计划中对差异分析、聚类等核心问题的生物信息学方法进行系统地研究，这是整个计划中非常重要的基础工作。

我们得知，CZI基金会组织了多位遗传学家、基因组学家、分子生物学家、医学家、细胞生物学家、生物化学家、系统生物学家和生理学家对近500份申请进行了评审，我们很高兴专家们认可了我们的项目内容和研究基础，同时也感觉到自己肩负着重大的责任。作为中国目前唯一获选参与该计划的团队，我们希望能够不辜负大家的期望，在这个重大的国际合作研究计划中做出我们应有的贡献，也希望能够通过这个预研究项目，将来能够引导更多中国团队加入到这个研究计划中。

校对：谭佳瑶

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