读吴家睿老师新书《新科学时代的思考》

跟着运来兄搭建自己的生物信息小书房。趁年轻，读几本硬书，到老了慢慢反刍。

《新科学时代的思考》是咱们生信书房推荐的第60本书，点击上方图片链接可以得到推荐书单。关注到这本书的起因是吴家睿老师的公众号吾家睿见上发表的一篇文章《生命达科学：从微观到介观组学研究》。

在这篇文章中，吴老师让让我了解到一个新词：介观，一种在微观和宏观之间的视角。具体到组学研究上，就是分子/细胞属于微观，个体属于宏观，器官和组织属于介观。换句话说

随着单细胞测序技术的进步，组学研究进入了介观层次---组织乃至器官。

我们不仅能在单个细胞水平上展开多组学研究，而且可以直接研究某个组织乃至器官。这个在空间组学技术出来之后，愈发的明显了。了解单细胞测序和接触空间组学的朋友应该对小鼠脑的空间数据集不陌生，至少见过这张图。

也是因为这篇文章关注吴家睿老师，随着相关阅读的增加，把我之前朦朦胧胧的几个概念串起来了：

• 人类基因组计划与人类细胞图谱计划的内在联系是什么？

• 假设驱动型研究与数据驱动型研究有何不同？

• 还原论与本体论有什么区别与联系？

• 数据科学在生命科学研究中的作用是什么？

• 人们常说的“研究范式”变了，那么，变的是什么？

• 单细胞测序技术对近现代生命科学意味着什么？

这些问题，在没有遇到吴家睿老师之前，可以说只能是想一想，联合别人提一提都不敢，生怕被人嘲笑了去。

在得知吴老师“睿思三部曲”的第三本即将出版的时候，就密切关注，并在2025年1月份买回家大快朵颐---这就是《新科学时代的思考》。

本书是吴老师这几年在生命科学新研究范式转变过程中的思考文集，内容主要分为三个方面：

• 科学范式与科学精神
• 科技态势与科技治理
• 科学传播与科普创作

三个部分紧紧围绕生命科学新科学的变化展开，为读者打开了一个认识理解现代生命科学研究的新天地。刚看到这个书名，也许很多朋友会问：这里的新科学新在哪儿，是相对与谁的，从什么时候开始。

在这本书中，新科学始于“人类基因组计划”的完成。引用吴老师的原话

以“人类基因组计划”为代表的生命科学之兴起正在改变着生命健康领域的研究“版图”。

我们直观的感受是：

生命科学研究过去是以“假设驱动的研究范式”为主，今天则演化出了“大数据驱动的研究范式”等多种新颖的研究范式，导致科学研究的路径和策略负责多变。

相应的技术、组织、思路、拟解决的科学问题，都有所不同，这将是一个区别于17世纪以实验方法为基础的科学新时代。

本书收纳了25篇文章，我愿意把本书第二部分的第三篇文章人类细胞图谱计划面临的挑战作为本书的高潮部分。不仅仅是因为笔者本人我对单细胞测序情有独钟，更是因为这一计划的提出及其面临的挑战，可以看作新旧科学范式的一次“惊险的跳跃”。

可以这么说：它既有新科学时代的华丽追求，毕竟可以媲美人类基因组计划，又有着旧科学时代的精神内核。

说人类细胞图谱计划有新科学时代的华丽追求，是因为它的目标是确定人体发育过程中约四十万亿的每一个细胞（类型/状态），就像当初的人类基因组计划一样，要确定人类的所有基因，31.6亿个碱基。

说它又有着就旧科学时代的精神内核，可以从本书这一章列举的几个挑战说起来

• 要获得完整的细胞图谱的挑战
• 来自个体发育和生长的挑战
• 基因组随机性突变带来的挑战
• 不同种类的生物分子标志物之间的非线性关系的挑战

这四个挑战从细胞状态的瞬时性、局部取样不连续性、基因组的突变、中心法则的非线性方面出发，指出

最大的挑战正是来自研究者的决定性思维与生命复杂系统的本性之间的冲突。

有挑战就有机遇。

2025年伊始，几个亿级单细胞计划出台，如Chan Zuckerberg Initiative（CZI）的“十亿细胞项目（Billion Cells Project）”、海河实验室携手全球科学家共同启动的“血液生态十亿细胞多组学计划” (Hematopoietic Ecosystem Multi-Omics Atlas of Billion-Cells, HEMO ABC)，这让我们距离四十万亿更进一步。

十亿到四十万亿还差多远？一说，人体细胞是三十七万亿。