在生命的微觀宇宙里，每一個細(xì)胞都是承載奧秘的星球。2010年，在北京大學(xué)，一個大膽的夢想被開啟：我們能否不再滿足于觀察細(xì)胞群體的“平均答案”，而是去傾聽每一個單細(xì)胞的“獨白”？由此，北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心（Biomedical Pioneering Innovation Center, BIOPIC）應(yīng)運而生，一段始于“看見”，歸于“洞見”的創(chuàng)新航程正式啟航。

2014年5月4日，習(xí)近平總書記考察北京大學(xué)時曾來到BIOPIC。他說，“現(xiàn)在我們國力增強(qiáng)了，要有凝心聚力辦大事的自信，關(guān)鍵是要把最好的資源配置起來，讓各類人才的智慧充分發(fā)揮，聚天下英才而用之，通過大家一個個人生夢、事業(yè)夢的實現(xiàn)，促進(jìn)整個中國夢的實現(xiàn)。”

今年是BIOPIC成立15周年。自成立以來，BIOPIC已發(fā)表高水平研究論文1000余篇，申請/授權(quán)專利近200項，產(chǎn)出了一系列具有國際領(lǐng)先水平的原創(chuàng)性成果，孕育出7家高科技企業(yè)，有些已成為國際國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的引領(lǐng)企業(yè)，為人民健康作出了直接貢獻(xiàn)，上萬名“MALBAC嬰兒”（經(jīng)MALBAC基因組擴(kuò)增高通量測序進(jìn)行單基因遺傳病篩查的試管嬰兒）在全球誕生。約60位領(lǐng)銜科學(xué)家從這里出發(fā)，進(jìn)入國內(nèi)外頂尖學(xué)府，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域持續(xù)輸出創(chuàng)新力量。

從遠(yuǎn)征到歸途，腳印回環(huán)、步步登高，這條長路被一次次點亮。生命的奇跡，醫(yī)學(xué)的突破，正在這片熱土上不斷續(xù)寫。

BIOPIC成立15周年紀(jì)念短片

突破|技術(shù)驅(qū)動創(chuàng)新

回望2009年，生命科學(xué)站在了一個新的十字路口。人們擁有了基因的“靜態(tài)地圖”，卻仍缺乏讀懂它如何運作的“動態(tài)語言”。就在此時，幾位視野超前的科學(xué)家洞察先機(jī)，下一場生物學(xué)革命，必須由技術(shù)的革命來驅(qū)動。于是，他們匯聚燕園，毅然打破學(xué)科的高墻，創(chuàng)建了BIOPIC。

BIOPIC創(chuàng)始人黃巖誼、謝曉亮、蘇曉東合影

2010年BIOPIC成立儀式

生命科學(xué)的進(jìn)步往往是由技術(shù)突破驅(qū)動的。比如歷史上細(xì)胞生物學(xué)依靠光學(xué)顯微鏡，結(jié)構(gòu)生物學(xué)始于X光衍射，腦科學(xué)則得益于膜片鉗。在BIOPIC十五年里發(fā)生了多場技術(shù)革命——新一代測序儀技術(shù)革命、單細(xì)胞基因組學(xué)技術(shù)革命、基因編輯技術(shù)革命等等。當(dāng)下AI深度學(xué)習(xí)改變了生物醫(yī)學(xué)的研究范式。BIOPIC積極參與到這些技術(shù)革命當(dāng)中，并在某些領(lǐng)域起到了引領(lǐng)作用。

BIOPIC發(fā)明了世界首個單細(xì)胞DNA甲基化組高通量測序技術(shù)，掀開了單細(xì)胞表觀基因組的新篇章；BIOPIC利用MALBAC技術(shù)，如同一臺高精度的“基因擴(kuò)印機(jī)”，實現(xiàn)了對單個細(xì)胞基因組的均勻擴(kuò)增，讓精準(zhǔn)窺見單個細(xì)胞間、乃至單個堿基的差異成為可能。通過與北京大學(xué)第三醫(yī)院合作，這項技術(shù)不僅打開了生殖遺傳學(xué)的新窗口，如今更在全球范圍內(nèi)造福上萬個家庭，在單細(xì)胞研究的里程碑上刻下了溫暖的生命印記。“我至今仍然記得自己那天抱著第一例‘MALBAC嬰兒’時內(nèi)心的那份激動，那是我科研生涯中最有意義的瞬間。”謝曉亮說。

2014年世界上第一例“MALBAC嬰兒”誕生（左起分別是謝曉亮、喬杰、閆麗盈、湯富酬）

BIOPIC的創(chuàng)新呈噴涌之勢：熒光產(chǎn)生測序技術(shù)“Lumoseq”，為研發(fā)物美價廉的國產(chǎn)測序儀奠定基礎(chǔ)；基因編輯的新方法、新技術(shù)——如LEAPER和mitoBEs，已直接應(yīng)用于疾病治療；泛癌種腫瘤單細(xì)胞全景圖，從萬億數(shù)據(jù)點中描繪腫瘤免疫的微觀戰(zhàn)場，加深了我們對癌癥的認(rèn)知；多個團(tuán)隊合作，通過單分子實驗、理論模型、分子動力學(xué)模擬，證實DNA與蛋白質(zhì)的相互作用中存在別構(gòu)效應(yīng)。

當(dāng)新冠疫情席卷全國時，BIOPIC身先士卒，利器盡出，沖鋒在守護(hù)人類健康的第一線。他們在第一時間篩選中和抗體，在新發(fā)地揭秘病毒傳播路線，在奧密克戎變異株出現(xiàn)后，預(yù)測病毒進(jìn)化路徑。利用原創(chuàng)底層技術(shù)產(chǎn)生的生物大數(shù)據(jù)，研制出迄今還沒被逃逸廣譜中和抗體，作為同情用藥，在2022年北京疫情暴發(fā)時為上千位老人帶來了生的希望。

人工智能的出現(xiàn)帶來了生命科學(xué)領(lǐng)域的一次歷史性飛躍，為解析疾病機(jī)制和藥物研發(fā)打開了全新的世界。面對這場技術(shù)革命，BIOPIC 迅速響應(yīng)，自主開發(fā)了基于國產(chǎn)硬件的全流程蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測工具，其預(yù)測精度已在部分任務(wù)上超越AlphaFold2。BIOPIC 也深入描繪蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間，蛋白質(zhì)與DNA的動態(tài)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，解析疾病背后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、識別更具潛力、更具特異性的藥物靶點；從最初的“跟跑”到如今的“并行”，BIOPIC已經(jīng)在多個關(guān)鍵領(lǐng)域邁出了“領(lǐng)跑”的步伐。

BIOPIC十項代表性成果

傳承|聚天下英才而用之

在BIOPIC，最動人的風(fēng)景不是精密的儀器，而是人的匯聚與思想的碰撞。這里沒有學(xué)科的邊界，科學(xué)家們在同一片能量場域同頻共振。一個來自成像技術(shù)的靈感，可能瞬間點醒測序平臺的瓶頸；一組看似雜亂無章的數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算模型的梳理，竟能揭示出未知的生命規(guī)律。這種“共創(chuàng)”的文化，是BIOPIC最寶貴的財富。

而比科研成果更重要的，是人才的生長。無數(shù)充滿活力的青年學(xué)子，如同蓬勃的新生植物，在這里吸收養(yǎng)分，最終開出屬于自己的、獨一無二的科學(xué)之花。從BIOPIC一共走出了六十多位領(lǐng)銜科學(xué)家。BIOPIC的光芒，正是由這一代代傳承的星火共同照亮。

2018年5月，BIOPIC全體PI在中心所在逸夫樓前合影

2020年BIOPIC十周年紀(jì)念合影

2025年BIOPIC十五周年紀(jì)念合影

“聚天下英才而用之”。從2014年謝曉亮告訴習(xí)近平總書記自己已決心全職回國工作，到如今集結(jié)了多個學(xué)科交叉合作“十八羅漢”，BIOPIC不止是建立一個研究中心，而是在打造一個讓創(chuàng)新自由生長、薪火相傳不息的科研生態(tài)。

謝曉亮院士向習(xí)近平總書記講解中心建設(shè)情況。新華社記者馬占成攝

這種傳承的核心是給年輕人足夠的探索空間。正是這種文化，讓BIOPIC成為了一個能夠持續(xù)自我更新的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

BIOPIC第一屆博士畢業(yè)生合影（前排左到右：周瑩，申潔，鄭春紅；后排左到右：李文濤，邢棟，黃巖誼，謝曉亮，蘇曉東，費鵬，門涌帆）

這一生態(tài)已成功孵化出7家技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)，將實驗室的突破轉(zhuǎn)化為推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動力。

未來|創(chuàng)新不止，生生不息

十五年，對于BIOPIC而言，是一條從無到有、由跟跑至領(lǐng)跑的發(fā)展之路。蘇曉東常說要做“百年老店”，他把BIOPIC的十五年視為接力賽的第一棒。

BIOPIC大事記

未來的BIOPIC，將不再僅僅是技術(shù)的創(chuàng)造者和知識的發(fā)現(xiàn)者，更立志成為人類健康的深度參與者。

他們夢想著一個時代：基因的密碼被逐步破譯；癌癥能夠在早期被識別，在更深層次被精準(zhǔn)分型，以更溫柔的方式被治愈；遺傳病及退行性疾病的陰霾能從家族中徹底驅(qū)散……

這條改寫人類生死命運的科研道路充滿未知，但正如過去十五年所證明的那樣——創(chuàng)造，方能洞見；信念，終將抵達(dá)。

十五年，從研究一個細(xì)胞，到解析生命系統(tǒng)，到造福百姓，從創(chuàng)始科學(xué)家到數(shù)百人的創(chuàng)新群落，BIOPIC用實踐證明了交叉學(xué)科的巨大潛力。站在新的起點，他們將繼續(xù)向生命的更深層次進(jìn)軍——在單分子單細(xì)胞水平理解疾病機(jī)制，在時空維度描繪生命過程，用原創(chuàng)技術(shù)回答生命科學(xué)中最根本的問題。

因為創(chuàng)新不止，所以生生不息；因為信念不滅，所以未來可期。

生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心（Biomedical Pioneering Innovation Center, BIOPIC），原名生物動態(tài)光學(xué)成像中心，是北京大學(xué)于2010年成立的獨立實體研究機(jī)構(gòu)，由國際著名生物物理化學(xué)家謝曉亮院士領(lǐng)銜創(chuàng)建并任創(chuàng)始主任。作為一個以技術(shù)驅(qū)動為核心的多學(xué)科交叉生命科學(xué)研究中心，BIOPIC通過自主研發(fā)高精尖技術(shù)銜接基礎(chǔ)科學(xué)突破與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，引領(lǐng)科研前沿，服務(wù)人民健康。

來源 | 北京大學(xué)融媒體中心、北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心

排版 | 顧馨月

編輯&責(zé)編 |歲寒