平均年龄27岁的浙大团队自主研发单细胞测序平台

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让单细胞分析价格从百元降低至2元，精度比美国目前最先进的设备还高

郭国骥团队

小鼠细胞图谱【《浙大教授绘制出全球首个哺乳动物细胞图谱》后续】

    近日，国际顶级期刊CELL（《细胞》）杂志发表了浙江大学医学院干细胞与再生医学中心郭国骥团队的最新研究成果：课题组自主开发了一套完全国产化的Microwell-seq高通量单细胞测序平台，对小白鼠近50种器官组织的40余万个细胞进行了系统性的单细胞转录组分析，绘制了世界上第一张哺乳动物细胞图谱。

    昨天，浙江大学召开新闻发布会，郭国骥团队对科研成果进行了进一步的说明。其实，在这张图谱背后所构建的Microwell-seq技术平台，将会推动前沿单细胞测序技术在基础科研和临床诊断的普及和应用。同时小鼠细胞图谱的完成也将对下一步人类细胞图谱的构建带来指导性意义，并惠及细胞生物学、发育生物学、神经生物学、血液学和再生医学等多个领域。

“看清楚”小白鼠的每一个细胞

    如果用一个放大镜对着小白鼠，会看到什么？郭国骥教授团队发明的一种秘密武器，能“看清楚”小白鼠的每一个细胞。

    有了这个秘密武器，课题组就能一次性把小白鼠所有细胞都分析清楚。他们对每一种器官内的组织细胞、基质细胞、血管内皮细胞和免疫细胞亚型进行了详细的描述，绘制了一幅精美的“细胞地图”。光是肺这一个器官，图谱就全面揭示了肺里30多种不同类型的细胞。通过进一步研究，课题组发现来自于不同组织的基质细胞，拥有完全不同的基因表达特征，对组织特异性微环境行使重要的调节作用。

    郭国骥说，过去很多研究关注的细胞都很局限，研究肺就是肺泡细胞，研究肝就是肝细胞，而忽视了支持这些细胞发育生长的基质细胞，“这是因为之前很难研究，现在通过我们这套平台把基质细胞都‘抓’出来了。我们就可以对基质细胞有比较透彻的认识，在器官再生时把基质细胞考虑进去。”

    同时，团队构建了小鼠单细胞转录组数据库以及小鼠细胞图谱网站，把研究成果免费分享给大家。这个网站不仅拥有互动性的数据展示和基因搜索界面，还提供了强大的单细胞数据比对系统。任何单细胞表达谱数据都可以通过单细胞比对分析，寻找到它所对应的细胞类型和来源。这套系统将对细胞命运决定的机制性研究，再生医学的移植前细胞鉴定以及临床疾病的细胞水平诊断带来深远的影响，“未来我们有望由此鉴定细胞纯不纯、有没有病变、有何种病变。”

    单细胞分析价格从百元降低至2元

    在这张图谱背后，还显现了一个重要的信息——单细胞分析成本可以降低。

郭国骥介绍，长久来，生命科学的研究主要基于群体细胞水平的分析，近几年所涌现的单细胞组学技术，使我们能从单个细胞的水平上更为精确地解析细胞的分化、再生、衰老以及病变。“但这项技术面临着成本高、精度低的困境。以肺为例，前人的研究主要集中在肺上皮的若干种细胞。这些信息比较零碎，不利于系统性全面性研究。”郭国骥说，他们当时就在想，能不能发明一种设备，既能保证高精度又能降低成本。团队成员找来不同材料制作捕获细胞的微米级微孔板，结果发现看似普通的常规实验材料琼脂糖有独特的性能优势。

    经过近一年的反复试验后，团队设计出了基于琼脂糖材料的高通量单细胞捕获系统。以此为基础研发的Microwell-seq高通量单细胞测序平台，在提升现有单细胞技术精确度的同时，使得单细胞测序文库的构建成本降低了一个数量级。

    “以往分析一个细胞要100元，现在我们研制的平台只要2元。精度比美国目前    最先进的设备还要高。”郭国骥说。

不仅科研做得好还是一名原创歌手

    “我们这支团队的平均年龄只有27岁。”浙江大学医学院常务副院长李晓明说，核心人物郭国骥是名80后，2014年由浙江大学高层次人才引进计划从哈佛大学医学院引进并全职回国，是浙江大学最年轻的教授之一。2015年入选中组部“国家青年千人计划”，“不到4年，他就带着90后创造了一项科研惊喜。”

    更令人惊讶的是，郭国骥不仅科研做得好，而且在音乐方面也极有才华。在武汉大学读本科时，就参加了武汉高校原创音乐比赛，还挤进总决赛前十强。后来曾有演艺公司找他签约，但他经过仔细的斟酌，还是决定把科学研究作为人生目标，将音乐作为兴趣爱好。

    在中国原创音乐基地，郭国骥有自己的主页，上面都是他早年创作录制的多首原创音乐，作品包括《信念》《期待》《友爱》……人气值最高的达19万+。“其实，科研与音乐是相通的，都需要有灵感。”郭国骥说。

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