男，
一個長大了才會遇到的帥哥，
穩(wěn)健，瀟灑，大方，靠譜。
一段生信緣，一棵技能樹。
單細(xì)胞行業(yè)的深度參與者，單細(xì)胞應(yīng)用場景的積極探索者，單細(xì)胞產(chǎn)品落地的一站式提供者。
+ who is there ？
+ what is the difference？
+ why organisms live where they do ？ 早在1991年，兩種快速測序方法的發(fā)明者之一的吉爾伯特就在《自然》雜志撰文，針對生物學(xué)研究范式的變化指出：正在興起的新的范式在于，所有新的'基因’將被知曉（在可以用電子方式從數(shù)據(jù)庫里讀取的意義下），今后生物學(xué)研究項目的起點將是理論的。一位科學(xué)家將從理論猜測開始，然后才轉(zhuǎn)向?qū)嶒灮驒z驗該假設(shè)。
在這一評述里，把”基因“換成”細(xì)胞“同樣成立?？焖佟⒏咄康膯渭?xì)胞測序把生物學(xué)推到大數(shù)據(jù)大科學(xué)的時代，這需要培育出一批從事大科學(xué)的研究集體和組織者?？v觀人類歷史，生產(chǎn)力和生產(chǎn)工具是相輔相成的，在近一個世紀(jì)的歷史中我們不難看出：新技術(shù)成就新的科學(xué)高地和科學(xué)新星。那種花費畢生精力研究一個基因、一條通路、一種生理過程的時代已經(jīng)一去不復(fù)返咯?，F(xiàn)在，還會有學(xué)者這么做，但是這只代表一中研究風(fēng)格，而不再是學(xué)術(shù)主流（郝柏林，《來自基因組的一些數(shù)學(xué)》）。
盡管人類細(xì)胞圖譜計劃（https://www.humancellatlas.org/）還沒有完成，隨著大規(guī)模的單細(xì)胞圖譜的發(fā)表，單細(xì)胞時代的數(shù)據(jù)積累已經(jīng)到了這樣一個階段：我們已經(jīng)可以隱約在組織尺度或個體尺度，真正以細(xì)胞作為基本單元描述進化、發(fā)育、疾病這些生物學(xué)的宏觀命題了。
不謀全局者，不足以謀一隅。
單細(xì)胞的CNS文章已經(jīng)發(fā)表很多，每日每月也在不斷增加，基于單細(xì)胞技術(shù)的圖譜也相繼面世，研究范式可以總結(jié)為兩大類：
研究發(fā)現(xiàn)從兩個方面展開：
整個單細(xì)胞數(shù)據(jù)科學(xué)可化為四大過程組兩大知識領(lǐng)域：
在這種框架之下一個單細(xì)胞的研究項目是一個漏斗形狀的：
這當(dāng)然是單細(xì)胞研究范式之一，就是發(fā)現(xiàn)細(xì)胞特異性的某種性質(zhì)，在這方面往往是指向一個疾病的機理一種藥物的靶點。這一方面的主要工作正在大部分單細(xì)胞臨床科研工作者探索著，比較有代表性的一位是Aviv Regev（https://biology.mit.edu/profile/aviv-regev/，https://www.gene.com/scientists/our-scientists/aviv-regev）。
在一次直播演講中，Aviv Regev為大家勾勒了一副基于細(xì)胞圖譜來革新疾病治療策略的畫卷，這演講的名字叫：Cell atlases as roadmaps to understand and trest disease.這個框架也就是演講的大綱：
在演講的第一部分的結(jié)尾，Aviv Regev為大家總結(jié)了單細(xì)胞圖譜可以為疾病機制帶來的新見解：
以單細(xì)胞圖譜視角看新藥研發(fā)的范例是Sarah Middleton 的一場演講：Cell types to targets Single cell RNA sequencing for drug discovery。
在演講中，Sarah Middleton將單細(xì)胞的主要分析結(jié)果與藥物發(fā)現(xiàn)管線對應(yīng)起來，讓我們看到了單細(xì)胞技術(shù)在新藥發(fā)現(xiàn)中的魅力。
海量單細(xì)胞技術(shù)作為一種發(fā)現(xiàn)工具，在新藥研發(fā)特別是新靶點的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞治療上被人們寄予厚望。
不管是疾病還是新藥開發(fā)，都離不開我們對自身正常發(fā)育狀態(tài)的理解。在單細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用與發(fā)育景觀刻畫的領(lǐng)域中，不得不提的一位科學(xué)家就是湯富酬老師(http://www.bio.pku.edu.cn/homes/Index/news_cont_jl/16/65.html)
在湯老師的一次直播演講中(Decoding the epigenetic regulation of human embryonic development by single cell omics approaches)，為我們描繪了單細(xì)胞組學(xué)測序技術(shù)在發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景：
在這個列表中，我們可以看出單細(xì)胞技術(shù)如何以及從哪幾個方面拓寬了發(fā)育生物學(xué)的研究范疇。湯老師用從XXX到XXX的句式，暢想了單細(xì)胞技術(shù)在發(fā)育生物學(xué)中那種全景式的研究新范式。
宏觀思考為我們打開了新的格局，基于全景或細(xì)胞藍(lán)圖的數(shù)據(jù)，為生物大科學(xué)帶來重新思考的機遇。在發(fā)表過人類和小鼠細(xì)胞藍(lán)圖的科學(xué)家隊伍筆下，細(xì)胞類型可以從基因組中學(xué)習(xí)得到，他們的跨物種研究更是把單細(xì)胞技術(shù)拓展到進化（Cross-Species）領(lǐng)域。這是郭國驥（https://person.zju.edu.cn/ggj）老師的團隊。
郭老師在他的細(xì)胞藍(lán)圖的繪制與應(yīng)用的直播演講中，提出細(xì)胞圖譜可以回答的生物學(xué)基本問題：
我們知道，像哺乳動物這樣的多細(xì)胞生物，所有細(xì)胞的基因組都是一樣的，之所以有不同的細(xì)胞類型，是由于基因的差異表達。那么，基因組是如何編碼細(xì)胞？為了回答這個問題郭老師團隊開發(fā)了一個深度學(xué)習(xí)算法，基于物種的基因組數(shù)據(jù)可以學(xué)習(xí)出某個物種的細(xì)胞類型的種類：Nvwa。
許多剛剛步入單細(xì)胞領(lǐng)域的人，都避免不了關(guān)注一個看似簡單的問題：為什么我們會在不同的組織發(fā)現(xiàn)不同種類和不同數(shù)量的細(xì)胞？無論你關(guān)注外周血中免疫細(xì)胞的變化，眼角膜的組成，還是腫瘤微環(huán)境，這個問題都是一樣的。其實，只要你拿到一例單細(xì)胞數(shù)據(jù)，都很容易找到這個問題的部分答案。
隨著單細(xì)胞和空間技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)正在為我們描繪一個細(xì)胞的群落生態(tài)學(xué)世界。任何關(guān)于群落生態(tài)學(xué)的研究必須從一開始就確定（或期望確定）三件事：研究的目標(biāo)物種集、分析的空間尺度和感興趣的群落屬性。這里三個基本問題中的”物種“一詞換成”細(xì)胞“同樣成立。單細(xì)胞技術(shù)可以回答的三個生態(tài)學(xué)基本問題：
我們分析的單細(xì)胞數(shù)據(jù)愈多就越能感受到，單細(xì)胞數(shù)據(jù)屬性與數(shù)量生態(tài)學(xué)中所描述的屬性之間存在著驚人的相似之處。
雖然大量的生態(tài)學(xué)概念在單細(xì)胞中應(yīng)用，如微環(huán)境、亞群、尺度、轉(zhuǎn)移，泛基因組與宏基因組等等，他們也在用群落屬性來描述單細(xì)胞數(shù)據(jù)，但是細(xì)胞生態(tài)學(xué)(Cellecology)還是一個十分陌生的詞匯。據(jù)我所知，大部分醫(yī)學(xué)背景的科學(xué)家尚未學(xué)習(xí)群落生態(tài)理論的思維方式。
檢索文件我們能看到一些零星的描述，雖然沒有冠以Cellecology之名。
Cell ecology: deductive and dynamic models for proliferation, differentiation and competition of tumor cell populations
Single-cell analysis of diversity in human stem cell-derived neurons
Single cell analysis to understand the diversity of immune cell types that drive disease pathogenesis
Cell Type Diversity in the Nervous System: From Genes to Function
Cnidarian Cell Type Diversity and Regulation Revealed by Whole-Organism Single-Cell RNA-Seq
Qi Liu, Charles A. Herring et al.,Quantitative assessment of cell population diversity in single-cell landscapes PLoS Biol. 2018 Oct; 16(10): e2006687.
Karagiannis, T.T, Monti, S, Sebastiani, P (2022). Cell Type Diversity Statistic: An entropy-based metric to compare cell type composition across samples. Front Genet.13:855076. doi: 10.3389/fgene.2022.855076
當(dāng)我們把單細(xì)胞的話語體系中的heterogeneity 換成細(xì)胞類型的diversity ，就會發(fā)現(xiàn)二者的相似之處。生態(tài)群落屬性可以為描述亞群屬性帶來一個新的、概念自洽的體系，如：
。。。
跨學(xué)科的宏觀思考，讓我們進一步體會到：單細(xì)胞測序技術(shù)將徹底改變整個生物科學(xué)(Shapiro, E., Biezuner, T. & Linnarsson, S. Single-cell sequencing-based technologies will revolutionize whole-organism science. Nat Rev Genet 14, 618–630 (2013). https://doi.org/10.1038/nrg3542)。種群遺傳學(xué)和群落生態(tài)學(xué)都關(guān)注生物變異的組成和多樣性在不同空間和時間上的變化規(guī)律，并分別發(fā)展了一套描述體系和理論框架。（生態(tài)群落理論）
