大约10年前，单细胞组学技术引起了我的关注。2016年7月我给研究生们提供了若干选题，其中包括一个单细胞方面课题——“利用单细胞转录组测定烟草腺毛细胞”；2017年我开始组织编写《植物基因组学》（2020年3月出版，科学出版社），其中单独安排了一章“植物单细胞基因组”；2018年4月我利用去华中农业大学开会的机会，专门与严建兵教授团队的李响博士（现为中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员）进行了交流，并随后邀请他来浙江大学做了植物单细胞技术学术报告。我实验室真正开展单细胞组学研究始于2019年初，博士生陈洪瑜启动烟草腺毛细胞发育遗传机制研究，作为他的博士生论文题目。伴随着如火如荼的单细胞组学研究，高通量单细胞组学数据（如10X Genomics）大量出现，与其配套的数据分析方法和工具需求猛增，这为生物信息学研究提供了一个很好的方向。2020年我实验室新建了一个单细胞组学研究小组，开展从单细胞样本制备到数据分析方法等系列研究。2021年5月我们在Molecular Plant发表了第一篇单细胞组学文章《植物单细胞 RNA分析标记基因数据库PlantscRNAdb》（Chenetal.，2021），随后还在Bioinformatics等刊物发表了单细胞组学相关文章。2024年我们在Developmental Cell发表了第一篇单细胞空间组学文章《水稻种胚细胞时空图谱》（Yao et al.，2024；封面文章），同时我当初提出的烟草腺毛细胞发育研究也取得了进展（Chen et al.，2024；发表于iScience）。

我在编写《生物信息学》（第二版）（2021年5月出版，科学出版社）时，曾在“新类型组学数据分析与利用”一章中加入了“单细胞组学数据”一节。但该领域发展极快，同时数据类型及其分析内容涉及极广，研究者（特别是研究生）急需一本系统、全面和实时的教材。本书是从2021年10月开始启动编写的。最初我沿用了以前采用的传统编写模式，即组织本实验室单细胞研究小组成员一起参与编写。但我低估了编写这样一本全新、前沿教材的难度。经过一年多的“奋斗”，编写内容和进度远远没有达到我的预期，因为许多分析内容是我们不了解的，对如何分析、使用什么分析算法和工具完全没有概念。这期间，我实验室与一些单细胞组学技术开发团队开展了大量合作，极大促进了我们对技术前沿和数据分析的把握。这些合作使我们接触了大量医学方面单细胞组学数据及其分析方法，使我的视野更加开阔，同时也改变了我的教材编写策略——重新组织队伍，吸纳领域内专家一起来编写！2023年5月31日，新的单细胞组学编写组成立并召开了第一次会议，由此编写工作顺利展开。经过近一年的共同努力，我们如愿完成了书稿。

全书共设十章，涉及单细胞组学实验技术和数据分析两大部分（详见本书使用说明）。各章撰写人分别为：第一章樊龙江（浙江大学）、第二章王永成（浙江大学良渚实验室）、第三章郭兴和邵雯雯（华大生命科学研究院）、第四章禇琴洁（浙江大学）、第五章陈洪瑜（浙江大学）和陆婷婷（上海交通大学）、第六章沈一飞（浙江大学医学院附属第一医院）和倪晟宇（跃真生物）、第七章姚洁（浙江大学）和刘石平（华大生命科学研究院）、第八章褚琴洁和陈露（浙江大学）、第九章白寅琪（华大生命科学研究院）、第十章郭红山（浙江大学良渚实验室）、何炳楠（联川生物）和樊龙江。附录由尚念民（浙江大学）和樊龙江负责。吴三玲、瞿闻馨、郑迪怀、莫坊宇、戴宝军等参与材料收集和整理。陆婷婷（数据分析各章）和郭红山（实验技术各章）分别通读和修改了有关章节内容，全书由樊龙江统稿并定稿。

感谢国内单细胞组学领域专家张泽民、徐讯、高歌、严建兵对本书进行了审阅，感谢他们提出的许多修改意见，使本书更加全面和准确。

2022年我申请开设“单细胞组学”研究生课程并获得了批准，这是浙江大学第一门单细胞组学方面的课程。我组织了本书编写成员一起来讲授这门课。这本教材的出版将使我们的教学轻松许多。

Francis Collins 曾如此评价单细胞组学技术：“它们曾经是遥不可及的，但现在我们实现了……我们可以看到每个细胞在做什么。”按照我们中国人的说法，就是“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处。”希望本书能够为大家提供翔实的单细胞组学路线图，使大家都能顺利找到那些心仪的细胞。本书不当之处，望不吝赐教（fanlj@zju.edu.cn）。

樊龙江

2024 年 4 月 18 日