指尖血变成干细胞，院士解读AI平台助力生产“种子细胞” - 新京报

Кратко: 7月14日，2026自主实验室大会举行。大会上，北京大学干细胞研究中心与北京戴纳实验科技股份有限公司联合发布智能细胞化学重编程和克隆筛选平台。平台占地面积仅6平方米，能24小时不停做实验，将指尖血培养成“种子细胞”。 2026自主实验室大会上，邓宏魁介绍智能细胞化学重编程和克隆筛选平台相关内容。主办方供图 平台实现生命科学实验从人工操作到全流程自主运行的关键突破，为生命科学领域自主实验室建设提供全新装备支撑。 据中国科学院院士、北京大学干细胞研究中心主任邓宏魁介绍，随着人口老龄化，组织器官功能衰退成为影响生活质量的核心问题。传统化学药和大分子药大多控制疾病进程，很难解决细胞衰老、损伤或病变带来的根本问题。细胞疗法应运而生，“就像电视机坏了换新的，人体细胞衰老病变后，也需要用新的功能细胞来替换。” 要在体外“制造”人体所需的细胞组织器官，首先必须解决“种子细胞”的问题。多能干细胞是再生医学的核心“种子细胞”，可以产生人体所有的功能细胞，比如神经细胞、心肌细胞、肝脏细胞等。 如何把已经发育成熟的体细胞“逆转”回原始的多能干细胞状态？2006年，日本科学家山中伸弥通过将4个转录因子导入体细胞，使其回到多能干细胞状态，这一发现于2012年获得诺贝尔奖。然而这一细胞命运重编程技术（iPS技术）整个过程难以精准调控。 邓宏魁团队选择了一条完全不同的路——从动物的再生能力中寻找灵感。蝾螈切除四肢能再生，鹿角一年再生两次、生长速度比肿瘤还快……这些现象背后隐藏着既高效再生又安全防癌的底层逻辑。 团队据此开创了细胞化学重编程技术——仅用化学小分子组合，就能将体细胞逆转为多能干细胞。2013年，技术在小鼠上实现突破，2022年成功应用于人体细胞。 这项技术在安全性上实现了重大突破。邓宏魁说，人体内有一个关键的抑癌基因p53，是细胞的“安全卫士”。在日本iPS技术中，p53是重编程的“绊脚石”——敲除它效率可大幅度提高，却也大大增加了致癌风险。而在化学重编程中，p53反而不可或缺——敲除p53会降低重编程效率。这意味着化学重编程天然依赖并保护p53活性。 基于20多年技术攻关，邓宏魁团队与临床团队、企业合作在糖尿病治疗上取得了里程碑式的突破，在体外制备出功能完备的胰岛细胞。2023年6月，经国家卫健委批准，邓宏魁团队与临床团队合作开展了化学重编程多潜能干细胞衍生胰岛移植临床研究。首例1型糖尿病患者在接受胰岛细胞移植75天后完全脱离胰岛素，至今已近3年，初步实现了功能性治愈。 在自主实验室大会上，戴纳科技正式发布了与北京大学干细胞研究中心合作研发的智能细胞化学重编程和克隆筛选平台。据戴纳科技董事长迟海鹏介绍，该平台能将实验的处理速度提高3倍，误差概率从5%至10%降低至1%以下。“设备耗材试剂准备区、收样区、处理区、重编程区和培育区，在完全无人干预的情况下，可以完成120多个步骤。这种方式可以使药物孵化的成本指数级降低，同时实现实验场景的可复制。 邓宏魁透露，目前平台实现了从血液到“种子细胞”的自动化，下一步实现从“种子细胞”到“功能细胞”的自动化，“第二步比第一步更复杂，量也更大，规模化是更大挑战。” 智能细胞化学重编程和克隆筛选平台在2026自主实验室大会展位亮相。新京报记者 张璐 摄 对话邓宏魁 平台生产“种子细胞”又快又稳，有望降低细胞治疗费用 新京报：智能细胞化学重编程和克隆筛选平台具体如何运行？制备效率提高了多少？可以解决哪些关键问题？ 邓宏魁：简单说，就是把指尖血放进平台，机器自动把它变成干细胞——也就是能分化成人体各种细胞的“种子细胞”。整个过程完全无人干预，设备自己完成120多个操作步骤。平台解放了科研人员，他们不用再在实验室里盯着细胞换液了。 在制备效率方面，取血细胞放进去，两到三周后种子细胞就出来了。效率大概提高了3倍。下一代的目标肯定是越短越好。 平台自动化生产不仅效率高，还具备质量稳定性高、生产规模高、污染风险低、人力成本低的优势，实现自动化、标准化、规模化。 新京报：在平台中，AI是如何赋能的？除了帮科研人员做实验，它能自己学习、自己进步吗？ 邓宏魁：结合AI+机器人技术，平台可实现对重编程过程的实时监控；基于视觉识别技术；可以自动定位细胞位置、基于细胞状态自主决定后续操作；发现细胞异常问题，平台自动向管理员发出通知。它有“眼睛”去看细胞的生长状态，有“大脑”去判断该做什么。 化学重编程的特点是精确可控，但灵活性也很强。举例来说，由于个体细胞差异，有些实验步骤需要灵活调整，比如换液的时间调整，人工智能可以实现图像识别、实时感知、自我决策，和我们的技术可以进行完美结合。 平台积累实验数据以后，可以帮科研人员迭代优化过程。 新京报：有人好奇，目前的自主实验室或者“AI科学家”是否会对科研人员造成冲击？对青年科研人员有建议吗？ 邓宏魁：这确实是一个变革，所有人都得拥抱。但它首先解决的是简单重复性的劳动，把科研人员解放出来去解决更复杂的科学问题。同时，平台也避免了大量试错、反复测试。人永远是最关键的因素，科研人员也要提升自己的能力。 新京报：平台目前的应用情况？它会使干细胞治疗变得更加普及和便宜吗？ 邓宏魁：细胞化学重编程是源头的底层技术，具有广泛的应用前景。平台将使这项技术得到更多的推广和应用，平台首先用于科研——医院做疾病模型、药厂做药物筛选，后面过渡到临床GMP生产。未来，平台的规格有望优化到更小的体积，更加方便使用。细胞疗法现在最大的问题就是成本太高，平台最大的目的就是把成本降下来、把质量稳定住。 新京报：“生命科学与医疗健康”是AI4S应用场景最丰富、成果最显著的领域之一。在AI的加持下，生命科学未来会有怎样的飞跃？ 邓宏魁：一是加速科学发现的过程。生命科学复杂变化的参数是最多的。人工智能作为一个工具，可以处理和分析海量大数据，看到它们背后的规律。另外，细胞疗法的细胞制备过程也必须得到智能化。细胞制备将来强调个体化制备，人工智能可以根据实际情况主动调整方案，在个体化的医学应用场景有很大潜力。人工智能也将加速新药研发，加速分析药物代谢、毒理等数据，提升研发成功率。 新京报：北京市刚刚发布了《北京市加快推进人工智能赋能科学研究实施方案（2026-2028年）》，其中明确提出，支持各类创新主体建设整合人工智能、具身机器人、高通量仪器等技术的高度智能化新型实验平台。用好市级固定资产投资建设、首都科技创新券、地方政府专项债等政策，对自主实验室的建设主体给予支持。北京的政策支持带来了哪些帮助？ 邓宏魁：我们整个研发得到了国家支持，包括和戴纳的合作也是在北京推动的。科学创新是一个系统化工程——科学发现、技术转化、临床合作、应用推广，缺一不可，整个过程中政府发挥了重要的作用。 新京报记者 张璐 编辑 张树婧 校对 王心