近日，华大生命科学研究院联合斯坦福大学医学院、武汉大学电子信息学院等机构，在时空算法工具包的研究方面取得了重大突破。这一突破性的研究成果已于2024年11月12日正式发表在国际顶级学术期刊《细胞》（Cell）上。

该国际协作团队借鉴了物理学、地理学、经济学等多个跨学科领域的数学模型，开创性地开发了名为Spateo的三维时空建模工具包。这一工具包使得空间转录组学技术能够精细地重构器官三维结构，并系统地量化时空动态过程。

Spateo工具包提供了多种算法选择，具备三维重建、区域数字化、细胞间相互作用推断以及“形态计量向量场”等独特优势。此外，其交互式可视化界面使用户能够通过简单的操作直观地理解器官的发育过程。

为了验证Spateo工具包的性能，研究团队以小鼠胚胎和果蝇的发育为例，探索了三维空间中随时间变化的器官生态形成机制。他们成功构建了小鼠胚胎发育的“3D分子全息图”，这一成果证实了Spateo工具包在理解发育过程中器官形成方面的巨大潜力。

文章第一作者、斯坦福医学院邱肖杰教授表示，Spateo代表了我们在创建预测性虚拟胚胎模型的道路上的重要里程碑。他指出，与其他方法不同，Spateo能够将生物系统视为一个相互连接的整体，而不仅仅是单个细胞。这一视角在揭示先天性疾病背后的分子机制方面具有巨大的潜力，对促进人类健康具有深远的影响。

华大集团表示，Spateo工具包是当前时空算法工具领域“天花板”级别的存在，将为生命科学的未来研究奠定重要基础。该工具包的发布标志着时空组学研究迎来了革新性突破，可全面支撑胚胎发育、脑科学、疾病等领域的研究，为实现高精度时空生命全景观研究迈出了极为关键的一步。

此次合作不仅展现了跨学科合作的力量，更彰显了中国科研团队在国际科学前沿领域的重要角色。随着Spateo等新工具的不断推出，生物医学研究有望迎来更加精确的解析和更深入的理解，为人类健康和疾病防治开辟更多可能。