華大集團(tuán)國(guó)際發(fā)展事務(wù)副總裁熊韜：應(yīng)用前景廣闊，基因測(cè)序市場(chǎng)潛力巨大
“就像研究天文學(xué)需要望遠(yuǎn)鏡，研究生物學(xué)需要顯微鏡，研究基因需要用到基因測(cè)序儀?！比A大集團(tuán)國(guó)際發(fā)展事務(wù)副總裁熊韜近日接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者專訪時(shí)表示。
今年11月，以“鏈接世界共創(chuàng)未來(lái)”為主題的第二屆鏈博會(huì)在北京舉行。華大集團(tuán)在鏈博會(huì)健康生活鏈展臺(tái)展示了基因測(cè)序儀等機(jī)器和科研成果。熊韜對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者稱，所有生物，無(wú)論是人類還是動(dòng)植物、微生物，都有基因。只要有基因，就可以進(jìn)行測(cè)序?；驕y(cè)序儀相當(dāng)于生命密碼的“讀卡器”，是探索生命奧秘的儀器，應(yīng)用領(lǐng)域是十分廣泛的。
基因測(cè)序市場(chǎng)是一個(gè)相對(duì)高端的市場(chǎng)，全球很多國(guó)家還處于“缺醫(yī)少藥”的階段。目前，全球基因測(cè)序市場(chǎng)的總?cè)萘吭?00億美元~400億美元，這相較消費(fèi)品市場(chǎng)規(guī)模并不大。不過(guò)，全球基因測(cè)序市場(chǎng)每年保持20%~25%的高速增長(zhǎng)。
熊韜指出，比起美國(guó)、歐洲以及中等發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)還有一定差距。當(dāng)前，中國(guó)正在逐漸進(jìn)入老齡化社會(huì)，銀發(fā)經(jīng)濟(jì)潛能加速釋放，人們對(duì)于疾病預(yù)防、健康管理和生命質(zhì)量愈加重視。疾病的篩查和預(yù)防是基因測(cè)序最直接的應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用基因測(cè)序方法，有效進(jìn)行前置性篩查，實(shí)現(xiàn)疾病防控關(guān)口前移。伴隨人們觀念的轉(zhuǎn)變，未來(lái)對(duì)于基因測(cè)序儀的需求也會(huì)有所增加。
華大集團(tuán)1999年創(chuàng)立，彼時(shí)代表中國(guó)參加了人類基因組計(jì)劃。來(lái)自6個(gè)國(guó)家的2000多名科學(xué)家共同參與此計(jì)劃，首次測(cè)定一個(gè)人的全基因組。該計(jì)劃正式完成歷時(shí)13年，耗費(fèi)38億美元。
華大集團(tuán)成立了華大生命科學(xué)研究院，目前共有近千名專職研究人員，從事基礎(chǔ)科學(xué)研究，迄今在世界頂級(jí)期刊發(fā)表了5000多篇論文。此外，華大還研發(fā)和生產(chǎn)基因測(cè)序儀，將其作為研究基因組學(xué)的基礎(chǔ)工具，并依托基因測(cè)序技術(shù)和儀器開(kāi)發(fā)了關(guān)于健康、疾病診療、動(dòng)植物與生物多樣性研究的各類應(yīng)用。
基因科技與人們的生活息息相關(guān)
《21世紀(jì)》：請(qǐng)談?wù)勀銋⒓拥诙面湶?huì)的感受。
熊韜：今年是華大集團(tuán)第二年參加鏈博會(huì)。我們感受比較深的是鏈博會(huì)突出的“鏈”字，組織了健康生活鏈等六大鏈條，集中了鏈條上的企業(yè)共同參展。這在理念和形式上都比較新穎。
我們?cè)谡古_(tái)展示了基因測(cè)序儀等機(jī)器和科研成果。基因測(cè)序儀是華大集團(tuán)的核心科技產(chǎn)品。我們展出了目前世界上最大通量的基因測(cè)序儀DNBSEQ-T20×2。這臺(tái)機(jī)器每年可以交付5萬(wàn)個(gè)人的全基因組，單人全基因組測(cè)序的試劑成本下降到100美元以下。效率的提高和成本的下降，意味著基因測(cè)序技術(shù)不再是實(shí)驗(yàn)室里的專屬，距離走入千家萬(wàn)戶更近一步。我們還展出了今年9月新發(fā)布的納米孔基因測(cè)序儀CycloneSEQ-WT02 (中文名“梧桐”)?；隗w積小、易攜帶、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，“梧桐”適用于野外等復(fù)雜環(huán)境。只要汲取一滴水，就可以測(cè)定湖泊里的魚(yú)蝦、浮游生物以及水質(zhì)等情況。
今年，我們還著重展出了益生菌、稻米等C端產(chǎn)品。在現(xiàn)場(chǎng)，我們通過(guò)與膚質(zhì)、酒量等相關(guān)的基因檢測(cè)與觀眾互動(dòng)，以期展現(xiàn)高科技公司不“高冷”，讓參展觀眾感受到基因科技與人們的生活息息相關(guān)。
此外，華大集團(tuán)CEO尹燁作為鏈博會(huì)官方邀請(qǐng)的唯一鏈博會(huì)特邀體驗(yàn)官，進(jìn)行了探館直播，4個(gè)小時(shí)走訪70個(gè)展臺(tái)，吸引28萬(wàn)人次觀看，讓線上觀眾不出家門就可以感受鏈博會(huì)的精彩紛呈。
《21世紀(jì)》：在你看來(lái)，基因測(cè)序儀帶來(lái)了哪些影響？
熊韜：基因測(cè)序儀是研究基因組學(xué)或者說(shuō)生命科學(xué)的核心工具。就像研究天文學(xué)需要望遠(yuǎn)鏡，研究生物學(xué)需要顯微鏡，研究基因需要用到基因測(cè)序儀?；驕y(cè)序，顧名思義即測(cè)定DNA（脫氧核糖核酸）的序列并進(jìn)行研究，找出有含義的片段即基因。所有生物，無(wú)論是人類還是動(dòng)植物、微生物，都有基因。只要有基因，就可以進(jìn)行測(cè)序。基因測(cè)序儀相當(dāng)于生命密碼的“讀卡器”，是探索生命奧秘的儀器，應(yīng)用領(lǐng)域是十分廣泛的。
基因測(cè)序技術(shù)已經(jīng)帶來(lái)諸多革命性變化。比如，無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，通過(guò)采集孕婦血液進(jìn)行測(cè)序，分析其中含有的胎兒游離DNA，探查胎兒患遺傳病的風(fēng)險(xiǎn)，以無(wú)創(chuàng)的方法，在一定程度上減少了此前羊水穿刺造成的痛苦和風(fēng)險(xiǎn)。另外，目前靶向治療已是治療多種腫瘤的有效方式。在開(kāi)展靶向治療之前，需要通過(guò)基因測(cè)序技術(shù)鑒定癌細(xì)胞的靶點(diǎn)。靶向藥如同激光精準(zhǔn)制導(dǎo)的“導(dǎo)彈”，基因測(cè)序正是打在癌細(xì)胞上的制導(dǎo)激光。
整體來(lái)說(shuō)，基因測(cè)序技術(shù)能夠給醫(yī)療技術(shù)、健康管理、疾病診療帶來(lái)很多不可思議的變化。人們患某些遺傳病的風(fēng)險(xiǎn)、藥物敏感性等，由基因組決定。通過(guò)測(cè)定基因組，也就知曉健康的基線。
《21世紀(jì)》：在基因測(cè)序領(lǐng)域，中國(guó)處于怎樣的水平？
熊韜：從基因測(cè)序技術(shù)研發(fā)來(lái)看，中國(guó)和世界上個(gè)別國(guó)家并駕齊驅(qū)，處于領(lǐng)先地位。當(dāng)前，世界上只有中國(guó)和美國(guó)能夠生產(chǎn)高通量的臨床級(jí)別的基因測(cè)序儀。中國(guó)的華大集團(tuán)是唯一能夠同時(shí)研發(fā)和生產(chǎn)“長(zhǎng)讀長(zhǎng)”和“短讀長(zhǎng)”基因測(cè)序儀的企業(yè)。
從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，基因測(cè)序市場(chǎng)是一個(gè)相對(duì)高端的市場(chǎng)，全球很多國(guó)家還處于“缺醫(yī)少藥”的階段。目前，全球基因測(cè)序市場(chǎng)的總?cè)萘吭?00億美元~400億美元，這相較消費(fèi)品市場(chǎng)規(guī)模并不大。不過(guò)，全球基因測(cè)序市場(chǎng)每年保持20%~25%的高速增長(zhǎng)。考慮到廣闊的應(yīng)用前景，基因測(cè)序市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿^大。
比起美國(guó)、歐洲以及中等發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)還有一定差距。當(dāng)前，中國(guó)正在逐漸進(jìn)入老齡化社會(huì)，銀發(fā)經(jīng)濟(jì)潛能加速釋放，人們對(duì)于疾病預(yù)防、健康管理和生命質(zhì)量愈加重視。疾病的篩查和預(yù)防是基因測(cè)序最直接的應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用基因測(cè)序方法，有效進(jìn)行前置性篩查，實(shí)現(xiàn)疾病防控關(guān)口前移。伴隨人們觀念的轉(zhuǎn)變，我認(rèn)為未來(lái)對(duì)于基因測(cè)序儀的需求也會(huì)有所增加。
著力研究細(xì)胞組學(xué)和時(shí)空組學(xué)
《21世紀(jì)》：華大集團(tuán)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有何探索與成效？
熊韜：經(jīng)過(guò)多年探索，華大集團(tuán)已完成水稻、玉米、小麥、土豆、豬、雞、羊等200余種重要農(nóng)業(yè)物種的基因組測(cè)序。其中，多年生稻是有代表性的例子。依托全基因組標(biāo)記輔助育種技術(shù)，我們對(duì)水稻種子進(jìn)行基因測(cè)序，無(wú)需等待水稻長(zhǎng)出來(lái)即可知曉是否含有優(yōu)良性狀基因，從而使得培育優(yōu)良性狀作物的效率提升。云南大學(xué)胡鳳益教授團(tuán)隊(duì)正是使用該技術(shù)，以來(lái)自非洲的長(zhǎng)雄野生稻作為父本，亞洲栽培稻為母本，成功培育出了多年生稻。目前，華大集團(tuán)也正在與胡鳳益教授團(tuán)隊(duì)共同推動(dòng)多年生稻的全球試種和推廣。
多年生稻不同于傳統(tǒng)一年生水稻，它在收割后根系會(huì)重新長(zhǎng)出莖，再次結(jié)出水稻。如果溫度和水分適宜，還可以越冬。由于種植1次，可連續(xù)收獲多年，多年生稻有效改善了農(nóng)民面臨的“雙搶”（即搶收早稻、搶種晚稻）問(wèn)題，可以減少勞動(dòng)投入和生產(chǎn)成本約50%。
作為目前全球唯一可商業(yè)化的多年生糧食作物，多年生稻目前已在全球11個(gè)國(guó)家130多個(gè)地區(qū)試種成功。在非洲，多年生稻技術(shù)在烏干達(dá)、馬達(dá)加斯加、馬拉維、莫桑比克、肯尼亞等國(guó)家得到實(shí)施和推廣。多年生稻已被納入非盟第五屆農(nóng)業(yè)特別技術(shù)委員會(huì)部長(zhǎng)會(huì)議農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣框架，列入到非盟種子和生物技術(shù)2024-2025計(jì)劃。此前，多年生稻入選2023年“一帶一路”國(guó)際合作高峰論壇務(wù)實(shí)合作項(xiàng)目清單、2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推薦主糧品種、美國(guó)《科學(xué)》雜志 “2022年度十大科學(xué)突破”、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織“國(guó)際農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)”、中國(guó)援非科技成果代表。
此外，我們還與非洲國(guó)家研究機(jī)構(gòu)共同發(fā)起創(chuàng)立非洲孤生作物聯(lián)盟，現(xiàn)已對(duì)伯爾硬胡桃等20多種非洲孤生作物進(jìn)行基因測(cè)序。通過(guò)測(cè)序，這些作物就有了“基因身份證”，也就提供了研究的基線。對(duì)非洲孤生作物進(jìn)行研究和種植，有助于保障農(nóng)作物的多樣性和非洲糧食安全。
《21世紀(jì)》：展望未來(lái)，華大集團(tuán)業(yè)務(wù)布局預(yù)計(jì)有何重點(diǎn)與創(chuàng)新？
熊韜：“工欲善其事，必先利其器?！蔽磥?lái)，我們會(huì)繼續(xù)把基因測(cè)序儀這一基本工具做好，提升精度和效率，降低成本。我們會(huì)繼續(xù)做好基因科技、生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研發(fā)，加大力度進(jìn)行科研。
近幾年，除測(cè)序技術(shù)之外，華大集團(tuán)也在著力研究細(xì)胞組學(xué)和時(shí)空組學(xué)等技術(shù)。本質(zhì)上，一個(gè)人體內(nèi)所有細(xì)胞都是同一套DNA，即所有細(xì)胞都是從受精卵分裂而來(lái)。同樣的DNA和基因，為何有的細(xì)胞長(zhǎng)成了眼睛，有的長(zhǎng)成了耳朵？我們基于華大自主研發(fā)的基因組學(xué)、細(xì)胞組學(xué)和時(shí)空組學(xué)技術(shù)，正在與全球的合作伙伴一起，逐步解開(kāi)謎題。
比如，在胚胎期，全能干細(xì)胞可以分化成所有不同的細(xì)胞，但是進(jìn)一步分化后，專能干細(xì)胞只能分化成特定的細(xì)胞。那么，界限在哪兒？如何把皮膚細(xì)胞逆向誘導(dǎo)成具有全能性的細(xì)胞，然后重新定向分化成所需的細(xì)胞？這一操作目前是世界性的難題。因此，我們希望通過(guò)多組學(xué)技術(shù)，研究基因在不同時(shí)空的表達(dá)，研究細(xì)胞的發(fā)育，未來(lái)或許能夠?qū)崿F(xiàn)上述談及的構(gòu)想。
此外，我們將繼續(xù)探索DNA存儲(chǔ)技術(shù)。諸如紙、磁帶、光盤、芯片，實(shí)際上都是存儲(chǔ)載體。數(shù)碼系統(tǒng)里，存儲(chǔ)的信息最終轉(zhuǎn)化成了數(shù)字化的0和1。自然界中，DNA中也存有大量的遺傳信息。DNA的分子由４種堿基腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（C）、鳥(niǎo)嘌呤（G）排列組成，人類DNA含有約30億個(gè)堿基對(duì)。我們可以把人的所有遺傳信息想象成是一本30億個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的書(shū)，由A、T、C、G這4個(gè)字母寫成。我們其實(shí)只需要簡(jiǎn)單的編碼轉(zhuǎn)換，就可以把0和1的數(shù)據(jù)信息改寫成A、T、C、G的編碼，然后將編碼好的A、T、C、G的信息合成到DNA分子中，就相當(dāng)于把想要記錄的信息刻進(jìn)DNA的分子里，分子本身就是存儲(chǔ)載體。
DNA存儲(chǔ)具有的明顯優(yōu)勢(shì)在于：一是容量大。根據(jù)目前研究，理論上1千克的DNA分子可存儲(chǔ)人類有史以來(lái)產(chǎn)生的所有信息。二是安全性高。DNA存儲(chǔ)是“去中心化”的，將信息編碼合成到DNA分子中，合成一整個(gè)試管的DNA分子，就算試管碎了，每一個(gè)DNA分子都是一份保存完好的、單獨(dú)的拷貝。三是保存期限長(zhǎng)。DNA分子的半衰期長(zhǎng)達(dá)500年以上。
在我看來(lái)，DNA存儲(chǔ)是非常有前景的行業(yè)。當(dāng)然，DNA合成目前還比較貴，需要進(jìn)一步降低成本，才能實(shí)現(xiàn)民用級(jí)別的大規(guī)模使用。
除了科研、產(chǎn)品方面的投入，我們也一直在開(kāi)展科普。我們希望更多人了解基因科技，對(duì)生命科學(xué)產(chǎn)生興趣。未來(lái)，華大集團(tuán)將繼續(xù)依托已有的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)大眾對(duì)生物科學(xué)的興趣和關(guān)注度。自創(chuàng)立以來(lái)，華大集團(tuán)的最終目標(biāo)都落在“基因科技造福人類”，這是我們更根本的精神追求。
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