北京時(shí)間11月12日，西北大學(xué)首屆華大創(chuàng)新班畢業(yè)生，生命科學(xué)學(xué)院姚佳俊在本科聯(lián)合培養(yǎng)期間參與的華大生命科學(xué)研究院研究項(xiàng)目成果，以共同第一作者在國(guó)際頂級(jí)生物學(xué)期刊《細(xì)胞》（Cell）在線發(fā)表，論文題為Spatiotemporal modeling of molecular holograms，西北大學(xué)為共同第一作者單位。

《細(xì)胞》（Cell）官網(wǎng)截圖

該論文由華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)合作研究，借鑒物理學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域的數(shù)學(xué)模型，開創(chuàng)性開發(fā)了三維時(shí)空建模工具包Spateo，使空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)能夠精細(xì)地重構(gòu)器官三維結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)地量化時(shí)空動(dòng)態(tài)過程。該工具包的發(fā)布標(biāo)志著時(shí)空組學(xué)研究迎來革新性突破，可全面支撐胚胎發(fā)育、腦科學(xué)、疾病等領(lǐng)域研究，為實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)空生命全景觀研究邁出了極為關(guān)鍵的一步。

Spateo整體功能示意圖

在該成果中，姚佳俊和研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了Spateo的3D時(shí)空建模框架，并將其成功應(yīng)用于E9.5和E11.5的3D小鼠胚胎發(fā)生圖譜的繪制，捕獲了高達(dá)800萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的數(shù)據(jù)，為胚胎發(fā)育研究提供了寶貴的資源。姚佳俊在該研究中主要負(fù)責(zé)3D模型生成、形態(tài)測(cè)量與體積分析、形態(tài)學(xué)骨架構(gòu)建、形態(tài)發(fā)生預(yù)測(cè)以及開發(fā)Spateo-viewer可視化工具。

小鼠心臟的非對(duì)稱發(fā)育研究

第11.5天小鼠腦中丘腦限制帶研究

生成算法示意圖和小鼠腦胚胎重建效果

姚佳俊2018年進(jìn)入西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院學(xué)習(xí)，2021年通過遴選進(jìn)入華大創(chuàng)新班的 “3+1”聯(lián)合培養(yǎng)，大四學(xué)年在深圳華大生命科學(xué)研究院學(xué)習(xí)實(shí)踐。聯(lián)合培養(yǎng)期間，姚佳俊不僅得到了華大研究院超級(jí)細(xì)胞所王明月研究員、白寅琪研究員、劉石平教授等多位老師的長(zhǎng)時(shí)間、多角度的教導(dǎo)，增進(jìn)了組學(xué)領(lǐng)域最前沿科研進(jìn)展的認(rèn)知，還有機(jī)會(huì)參與國(guó)內(nèi)外各大機(jī)構(gòu)的合作并得到了斯坦福大學(xué)Xiaojie Qiu教授、南方科技大學(xué)胡宇慧教授等多位老師的悉心指導(dǎo)。

西北大學(xué)生物學(xué)科辦學(xué)100周年

得益于華大研究院“以項(xiàng)目帶人才、帶科研、帶產(chǎn)業(yè)”的創(chuàng)新教育理念，姚佳俊參與了多個(gè)由華大研究院主導(dǎo)的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組與空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)項(xiàng)目，包括“Spatiotemporal modeling of molecular holograms”“A single-cell 3D spatiotemporal multi-omics atlas from Drosophila embryogenesis to metamorphosis”等。