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智能手机的基本软件除了聊天、视频、购物、阅读等娱乐和工作功能外，百度地图、谷歌地图也已成为必不可少的智能应用。通过地图检索，我们能够轻松辨识所处位置，获取目的地的方位、距离和路线。

现在，科学家将类似的思路应用于癌症研究，通过构建癌症的“谷歌全景图”（Google Street View），实现对癌症的精准预测和治疗。这一构想于2015年被列入英国癌症研究中心启动的抗癌“七大挑战”之中。科学家希望通过构建肿瘤的三维地图，从分子和细胞水平共同研究癌症。

“全景图”：从细胞到分子，绘制肿瘤微环境

一个成型的肿瘤相当于一个复杂的器官。它不仅由肿瘤细胞组成，还包括基质细胞、炎症细胞、脉管系统和细胞外基质（ECM），所有这些构成一个生态系统，称为肿瘤微环境。其中，血管作为进入肿瘤的通道，为肿瘤生长提供营养，甚至成为癌细胞逃逸和扩散的路线。

过去的研究仅针对这一系统的某些组件，常常遗漏重要信息。例如，通过研究癌变细胞，科学家可以针对性地找到突变基因，但这一病变因子并不能完全揭示细胞癌变的机理。

多年来，研究人员借助显微、超声等成像技术获取癌变组织图像，通过活检等分析手段寻找病变因子，致力于癌症的诊断和治疗。然而，我们虽然知道肿瘤的位置和边界，却不了解其内部结构，也不清楚“坏细胞”如何影响正常组织。

为了更好地了解肿瘤，科学家提出了构建癌症“全息图”的挑战。这个特殊的“地图”将包含肿瘤的位置、内部细胞结构、癌变细胞与外界的联系以及基因组信息的变化。

随着成像技术的发展，我们已经能够获取肿瘤特定区域的高分辨率图像，为切除手术或放疗等治疗提供精准定位。同时，生物分子技术的进步使科学家得以验证细胞内蛋白质、DNA之间或内部的相互作用，为揭示癌变机制提供了可能。

从肿瘤边界到细胞内部结构，我们可以搭建出肿瘤的“全景图”。然而，类似于地图缩放，我们需要将宏观与微观联系起来，这是一个重要挑战，涉及大数据的处理。每个肿瘤都配备一套基因组数据，包括每个癌变细胞和周边正常细胞。科学家需要分析这些癌变细胞的基因差异，以及癌变细胞与正常细胞之间的基因差异。