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里克·霍维茨说，我们还没有看到细胞的真实面貌，现在是改变这种状况的时候了。传统的实验室侧重于细胞的一个或两个方面，而不是细胞内数百个不同分子机器如何相互影响的方式。为了改进这种视角，霍维茨将离开他在弗吉尼亚大学的细胞生物学实验室，成为位于西雅图的艾伦细胞科学研究所的首任主任。该企业今天由慈善家保罗·艾伦捐赠 1 亿美元启动，并将加入艾伦脑科学研究所。
霍维茨说，该研究所将启动一个大型项目，即艾伦细胞观测站，创建细胞的动画模型，并结合一个庞大的细胞部件数据库，使用户能够放大到使这些部件在健康和疾病中发挥作用的基因和蛋白质。“它将非常像细胞的谷歌地图，”他说。霍维茨接受了《大众科学》的采访，描述了该项目、新研究所以及他对他们如何改变细胞生物学的希望。
[以下是采访的编辑稿。]
我们对细胞有哪些不了解的地方？科学家们已经研究它们很长时间了。
细胞非常复杂，我们没有关于它们行为以及如何在疾病中受到干扰的任何预测模型。细胞包含数百个分子机器，例如线粒体和核糖体等细胞器。我们不知道这些机器中的基因改变如何改变它们在时间和空间上相互影响的方式，以及如何产生癌症等疾病。例如，许多癌症似乎与细胞中错误位置、错误时间的活动有关。
是什么阻碍了科学家们？
传统上，学术实验室侧重于分子的子集或细胞活动的子集。但是，要理解和预测细胞行为，您真的需要总览。例如，一个细胞中有多少线粒体？有多少核糖体？它们在细胞周期中何时发生变化？这些变化如何相互关联？我们需要一起研究它们，因为细胞实际上是一个综合系统。
艾伦细胞观测站将如何实现这一点？
我们希望创建细胞的动画、可视化模型。我们需要了解变化如何在空间和时间上影响细胞。
但为什么要动画？
细胞生物学文献以长篇文字的形式呈现。这就像在读电话簿。我们想要的是更接近谷歌地图的东西。我们想放大并查看蛋白质尺度的结构。我们想缩小并查看细胞器之间的连接。这将非常强大。
我们可以使用它来构建预测模型。目前，我还没有听到任何人对细胞行为做出大胆的预测，结果证明是正确的。但是，一旦您看到细胞如何正常运作，您就可以扰乱一个基因或一组基因，并观察这如何影响该细胞的生命。这需要复杂的IT、一个大型数据库、新的生物传感器和新的细胞检测方法来测量活动。
这种情况没有在其他地方的细胞生物学中发生吗？
不完全是。现在，许多研究都试图具有很强的转化性，专注于帮助患有不同疾病的人。我们正在构建开放访问且所有人都可以使用的工具和基础设施。我们不是在尝试开发药物。因此，我们不受仅用于开发治疗方法的资金的限制。我认为我们正在做的事情将导致治疗，但我们需要首先建立了解细胞的基本工具。
您将使用哪些细胞？
这非常重要。我们决定使用人类诱导多能干细胞。它们可以分化成任何数量的细胞类型，并且可以到达身体的任何部位。我们认为我们可以非常接近现实情况。但是，实际上选择正确的细胞系将很棘手。
为什么如此棘手？
如果您选择错误的细胞系并且它有异常，您最终会得到很多非常错误的东西。我们认为我们将研究三到五个不同的细胞系，看看我们是否会得到一致的结果。然后我们将弄清楚下一步该做什么。
您什么时候开始，需要多长时间才能获得结果？
我们将在 2015 年秋季搬入我们在西雅图的新大楼，从现在到那时，我们将聘请大约 75 人在该研究所工作。一旦我们搬入并开始工作，我认为我们将在三年内能够报告取得重大进展。