ICS07.080 CCSA40 中华人民共和国国家标准 GB/T46927—2025 时空组学 数据集格式规范 Spatio-temporalomics—Specificationfordatasetformat 2025-12-31发布 2026-07-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 缩略语 4 …………………………………………………………………………………………………… 5 时空组学元数据要求 5 …………………………………………………………………………………… 6 时空组学数据集文件要求 5 ……………………………………………………………………………… 6.1 通则 5 ………………………………………………………………………………………………… 6.2 高通量测序数据 5 …………………………………………………………………………………… 6.3 显微图像 5 …………………………………………………………………………………………… 6.4 时空芯片基因表达矩阵数据 5 ……………………………………………………………………… 6.5 时空芯片基因表达热图数据 6 ……………………………………………………………………… 6.6 时空组学图像处理参数文件 6 ……………………………………………………………………… 6.7 已配准图像金字塔数据 6 …………………………………………………………………………… 7 时空组学数据存储目录要求 6 …………………………………………………………………………… 7.1 总则 6 ………………………………………………………………………………………………… 7.2 目录结构说明 7 ……………………………………………………………………………………… 7.3 编码规则 8 …………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 时空组学元数据 9 ……………………………………………………………………… A.1 概述 9 ………………………………………………………………………………………………… A.2 字段必选性说明 9 …………………………………………………………………………………… A.3 时空组学数据集元数据表 9 ………………………………………………………………………… A.4 时空组学生物信息分析环境元数据表 11 ………………………………………………………… A.5 元数据提供方式 12 ………………………………………………………………………………… 附录B(资料性) 时空芯片基因表达矩阵数据 13 ………………………………………………………… B.1 概述 13 ………………………………………………………………………………………………… B.2 数据结构 13 …………………………………………………………………………………………… B.3 示例 15 ………………………………………………………………………………………………… B.4 约束与解析规则 15 …………………………………………………………………………………… 附录C(资料性) 时空芯片基因表达热图数据 16 ………………………………………………………… C.1 概述 16 ………………………………………………………………………………………………… C.2 时空芯片基因表达热图数据的文件结构 16 ………………………………………………………… 附录D(资料性) 时空组学图像处理参数文件 24 ………………………………………………………… ⅠGB/T46927—2025 D.1 概述 24 ………………………………………………………………………………………………… D.2 时空组学图像处理参数文件的数据结构 24 ………………………………………………………… 附录E(资料性) 已配准图像金字塔数据 26 ……………………………………………………………… E.1 概述 26 ………………………………………………………………………………………………… E.2 已配准图像金字塔数据文件结构详解 26 …………………………………………………………… 参考文献 31 …………………………………………………………………………………………………… ⅡGB/T46927—2025 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国生化检测标准化技术委员会(SAC/TC387)提出并归口。 本文件起草单位:深圳华大生命科学研究院、中国测试技术研究院、武汉华大生命科学研究院、之江 实验室、西南华大生命科学研究院、深圳赛陆医疗科技有限公司、深圳大学、菁良科技(深圳)有限公司、 鹏城实验室、北京诺禾致源科技股份有限公司、苏州百源基因技术有限公司、利德健康科技(广州)有限 公司。 本文件主要起草人:陈毓新、周李华、张楠、王乐颖、张勇、李胜康、冯琳清、杜玥、谢敏、徐讯、黎宇翔、 徐枣旭、吴边、朱泽轩、林木飞、李菁华、宝力格、王荣杰、车团结、张峰、车妍。 ⅢGB/T46927—2025 时空组学 数据集格式规范 1 范围 本文件规定了时空组学数据集的存储及格式要求,包括时空组学的元数据、数据集文件及数据存储 目录。 本文件适用于时空组学数据的存储与共享。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T29859—2013 生物信息学术语 GB/T35890—2018 高通量测序数据序列格式规范 3 术语和定义 GB/T29859—2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 时空组学 spatio-temporalomics 在空间转录组学的基础上,扩展至基因组学、表观基因组学、蛋白质组学等多组学层面,利用空间分 辨的多组学技术对组织或生命体进行单细胞或亚细胞分辨率的分子定位,并结合时间序列采样或计算 推断,实现对发育、生理、病理等生物过程的时空动态解析。 注:空间转录组学是指在组织或器官的空间背景下,利用高通量技术在单细胞或亚细胞分辨率上定位转录本表 达,从而在分子、细胞、组织、器官等多尺度范围内实现空间观测。 3.2 生物分子捕获单元 biomoleculecaptureunit 能够捕获生物分子的最小空间单元。 注:在此单元区域内捕获的生物分子的空间位置无法进行区分。 3.3 时空芯片 spatio-temporalchip 将生物分子捕获单元以一定模式排列,用于捕获空间中核酸片段的专用芯片。 注:芯片上所有的生物分子捕获单元都由CID区别,芯片上所有捕获的核酸序列都由MID区别,CID、MID和核酸 序列信息都通过高通量测序方式获得。时空芯片的生物分子捕获单元的排列模式不限,能是正方形排列,也能 是正三角形排列,其间距的典型取值为500nm~100μm。 3.4 序列条形码 barcode 在高通量测序及细胞分析等生物领域中,用于标记不同样本、细胞或者核酸分子的短核酸序列 标签。 1GB/T46927—2025 3.5 标识符 identifier;ID 唯一标识某一特定实体的代码或字符串,用于区分和识别不同的对象,确保数据中每个实体的唯一 性和可追溯性。 注:ID具有稳定性和唯一性,便于信息的管理、检索和交换。 3.6 坐标ID coordinateID;CID 用于唯一标识生物分子捕获单元的空间位置的标识符。 注:坐标ID通常以序列条形码形式实现。一个生物分子捕获单元上捕获的核酸片段,通过时空组学流程后,被标 记上拥有相同的CID。 3.7 坐标索引 CIDindex 记录一张时空芯片上所有的生物分子捕获单元中心的二维坐标位置和相应CID的数据结构。 3.8 坐标编号 coordinateindex 由生物分子捕获单元的二维空间坐标按预定义映射规则(如行优先、列优先等)转换得到的整数 编号。 注:坐标编号用于数据处理和数组访问。 3.9 捕获分子ID molecularID;MID 用于唯一标识生物分子捕获单元内各个核酸分子的标识符。 注:捕获分子ID通常以序列条形码形式实现。一个生物分子捕获单元上捕获的核酸片段,通过时空组学流程 后,被标记上不同的MID;一个生物分子捕获单元内能对应多个不同的MID。 3.10 聚合分析 aggregationanalysis 将多个生物分子捕获单元捕获到的核酸序列合并,作为一个单元进行分析。 注:根据合并方式,聚合分析包括分块聚合分析、细胞聚合分析和聚类分析。 3.11 聚合分析单元 aggregationanalysisunit 聚合分析的最小单位。 3.12 分块聚合分析单元 b