亲子鉴定测序仪

p style=" text-align: center " img title=" 640.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/e2c4d2f4-2392-4197-b838-50848c488e78.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " 耗资八亿美元的弗朗西斯· 克里克研究所 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px " 举行盛大皇家开幕仪式 /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp 英国女王日前在爱丁堡公爵的陪伴下为伦敦的弗朗西斯· 克里克研究所（Francis Crick Institute）揭幕。女王陛下亲自在Illumina的HiSeq 4000上启动了保罗· 纳斯爵士（Sir Paul Nurse）的基因组测序——包含他DNA编码的所有30亿个碱基。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 克里克研究所是欧洲最大的统一生物医学研究机构，目前正在对与人类健康和疾病相关的基础生物学开展研究。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 伦敦已经成为生命科学公司的主要聚集之地，也一直将会是科学创新与研究的重镇。这个耗资八亿美元的生物科学研究机构已经持续建设了近十年，克里克研究所则是一个新的大医学研究中心，探寻各种疾病的根源，包括癌症、艾滋病病毒以及结核病和神经变性疾病。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 保罗· 纳斯爵士现为克里克研究所所长，前任皇家学会会长，同时也是诺贝尔奖获得者，他说：“我们欢迎女王到访弗朗西斯· 克里克研究所的新大楼，也非常荣幸为女王展示目前我们正在开展的关于人类健康与疾病的科学研究。” /p p & nbsp & nbsp & nbsp 他补充说：“作为访问的一部分，女王对我的基因组进行了测序，在接下来的几星期里我们就可以获得结果。我们在克里克研究所的日常工作中就使用这种先进的测序技术来了解更多关于基因对疾病的影响。” /p p & nbsp & nbsp & nbsp Illumina高级副总裁与欧洲、中东及非洲总经理Paula Dowdy说：“Illumina欢迎弗朗西斯· 克里克研究所的开幕，对其研究促进人类健康的前景感到高兴。我们的测序技术让在几年前还不敢想象的研究得以顺利开展，使我们更加靠近实现个性化医疗的目标。” /p p & nbsp & nbsp & nbsp 克里克研究所将不同领域的科学家聚集在一起研究21世纪最迫切的健康议题。现阶段该所将会容纳1250名科学家并在2017年全部投入使用时再增加250名支持人员。 /p p br/ /p

p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 我国中草药基因鉴定研究与产业化获得重要进展。全球首创中草药基因测序专业智能鉴定仪——中草药DNA条形码高通量基因测序一体机（HMBI-G30）近日在京通过验收。该仪器简化繁琐的生物信息流程，可准确、快速、稳定鉴定中草药样品，推动我国中药鉴定进入标准化智能化时代。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 中药材的真伪鉴别直接关系到用药安全以及科学研究的准确性，中药安全性已引起全民关注，成为中药产业化和国际化的主要挑战之一。与传统以经验为主的鉴定手段相比，于本世纪初发展起来的应用DNA分子标记技术鉴定中药原植（动）物及其药材和饮片的方法，具有特异性强、微量、便捷、准确等特点，但此前市场上没有一款仪器可以自动完成中药基原物种的基因鉴定。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 据中国中医科学院中药研究所所长陈士林介绍，此次发布的中草药DNA条形码高通量基因测序一体机，通过片段化测序和比对拼接解决高通量测序读长较短问题；通过DNBSEQTM技术解决扩增子串混的问题；可实现一站式序列处理，完成从原始序列到物种鉴定的全流程；利用碱基占比替代一代序列荧光强度峰图，实现序列细节的更高精度展示。研究团队攻克产业链条上游壁垒，完成硬件仪器的自主知识产权和国产化，摆脱我国中草药基因鉴定对国外仪器的依赖，进一步稳固我国在中草药基因鉴定领域的国际领先地位。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-bottom: 10px " 评审专家认为，该仪器可实现一站式序列处理，完成从原始序列到物种鉴定的全流程。通过大样本多批次的实验，突破了传统一代测序技术一条通道一次智能测序一条序列的局限。该仪器由深圳华大智造科技有限公司、中国中医科学院中药研究所、武汉华大智造科技有限公司联合开发。 /p p br/ /p

p 　　基因测序技术发展论坛 /p p 　　由科技部批准，中国分析测试协会主办的第十六届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2015)将于2015年10月27—30日，在北京国家会议中心举办。除大会报告和分会报告之外，以“生命科学”和“科学仪器应用及检测技术发展”为主题的学术论坛也将如期举行。 /p p 　　“生命科学”学术论坛中“基因测序技术发展论坛”由现代科学仪器编辑部承办。 /p p 　　基因测序是一门新兴的科学技术，人类基因测序工作基本完成为人类生命科学开辟了一个新纪元。基因测序技术的发展日新月异。基因测序仪已发展到第三代，2013年illumina公司Miseg Dx平台，首次通过美国FDA技术认证。基因测序应用火热地展开：无创产前筛查，癌症等疾病基因检测，单基因疾病及染色体疾病检测，靶向基因检测，天赋基因检测，亲子鉴定等。国内从事基因检测机构不断增多，如雨后春笋。 /p p 　　为总结交流国内外基因测序技术及应用进展，促进国内基因测序技术及仪器发展和提高，兹定于2015年10月29日在国家会议中心E232A会议室举办“基因测序技术发展论坛”。 /p p 　　届时将邀请知名专家作专题报告，有关厂商作专题介绍。热烈欢迎有关厂商、应用单位、专家学者及有关人士参加会议，交流互动。为加速发展我国基因测序技术和仪器献言献策。 /p p 　　一、会议组织 /p p 　　主办单位：中国分析测试协会 /p p 　　承办单位：现代科学仪器编辑部 /p p 　　二、会议内容 /p p 　　(1)国际基因测序技术进展 /p p 　　(2)我国基因测序技术发展路径及行业标准 /p p 　　(3)我国基因测序仪自主创新技术进展 /p p 　　(4)廉价、快速基因测序仪 /p p 　　三、会议时间、地点 /p p 　　1.会议时间：2015年10月29日 /p p 　　2.会议地点：北京?国家会议中心E232A会议室 /p p 　　地址：北京市朝阳区天辰东路7号 /p p 　　四、会议费用、联系方式 /p p 　　本次会议参会、听会不收取任何费用，厂商报告及仪器展示、宣传等费用另行通知。 /p p 　　联系方式： /p p 　　现代科学仪器编辑部 /p p 　　联系人：孙远芬、翟立国、林鸿凭 /p p 　　电 话：010-89941369/89941386/68410135/68410137 /p p 　　邮 箱：info@instrumentation.com.cn /p p /p

随着基因组检测技术的迅猛发展，人们对疾病的认知提升到一个新的高度。对遗传物质的正确解读可为疾病的防治提供重要的信息，由此产生了一门新的学科——遗传咨询，新兴的金领职业“遗传咨询师”正在受到妇幼医生、儿科医生、生命科学院毕业生、分子诊断实验室、医院及第三方检验科室工作人员等群体的追捧。　　《瞭望东方周刊》：解码遗传咨询师　　不仅在医疗界受追捧，遗传咨询行业还受到了央级期刊的关注。日前，《瞭望东方周刊》以《解码遗传咨询师》为题详细解析了我国遗传咨询行业的发展现状。《瞭望东方周刊》以典型的孕前检测遗传咨询为例，强调了遗传咨询师的重要性。然而遗传咨询绝不仅限于孕前检测和产前诊断，遗传咨询技术应用极为广泛，遗传咨询所针对的人群也不尽相同。可以是婴幼儿群体和育龄成人，例如对于新生儿代谢缺陷疾病的生化遗传检查；也可以是成年群体，比如各种用药筛选的诊断，常见的如肿瘤用药 甚至可以是健康群体，比如针对某些常见隐形遗传疾病的筛查，以及其他领域的特殊群体，如亲子鉴定、法医学鉴定等。　　遗传咨询师是产业发展的必然，也是人类健康所需　　随着人类基因组计划的完成，基因行业的发展可谓是日新月异。随着基因二代测序技术的兴起与成熟，测序成本大幅减低，基因测序因此从单纯的科研走向了大规模临床应用，迎来了广阔的市场空间。2014年，基因测序设备领域龙头企业Illumina将人类全基因测序的价格降低至1000美金，今年我国一些企业也开始推出自主研发测序系统，目的是降低测序成本，构建良好的行业生态系统。　　与如火如荼的行业生态相比，目前基因消费市场还处于冰海之中，基因测序临床化还存在很多疑点，主要表现在：不了解什么是基因测序?看不懂基因测序结果报告?读懂了检测报告也不知道接下来该怎么做?基因检测要真正惠及全人类，这些问题必须要解决。那么解决这些问题，需要一群专业人士的帮助，他们就是传说中的遗传咨询师。　　遗传咨询师的角色　　遗传咨询师作为揭秘基因密码的专业人士，是链接临床门诊和遗传诊断实验室的桥梁。遗传咨询师必须具有丰富的专业知识、长期工作积累的经验、优秀的沟通能力等。遗传咨询师的工作包括：根据用户的家族史、医疗史和检测目的，给出最适合客户的基因检测产品建议 综合检测报告和所有能获得的信息，评估疾病发生或复发的几率 进行疾病遗传、检测、管理、预防等知识的传授 帮助受试者做出正确的选择，理性面对致病风险，同时疏导检测结果对受试者可能产生的心理问题。　　我国培训体系已建立：遗传咨询分会已举办四届遗传咨询师培训班　　遗传咨询行业在美国已有很多年，但在中国才刚刚开始。基于基因测序技术的迅猛发展以及巨大的临床需求，2015年2月9日中国遗传学会成立了中国遗传学会遗传咨询分会(简称遗传咨询分会)，由著名遗传学家贺林院士出任主任委员。今年8月，贺林院士带领团队与美国两大权威遗传咨询机构的代表——美国遗传咨询师认证行会(ABGC)代表委员、美国遗传咨询认证委员会(ACGC)代表委员在波士顿进行了正式的官方会谈，商讨建立了中美双方在遗传咨询领域的官方合作机制。这意味着我国将出现一批与国际标准接轨的经过专业培训的认证遗传咨询师。　　自成立遗传咨询分会以来，我国举办了四届遗传咨询师培训班。2015年4月22日由中国遗传学会遗传咨询分会主办，复旦大学生命科学院承办的第一届遗传学会遗传咨询师培训班在上海正式开班。此次培训班面向医院的医生、从事临床诊断的实验室人员(出生缺陷和遗传病、遗传综合症、复杂疾病、儿科、产科、肿瘤等科室)、检验师、相关科研和教学工作者，共开设三门课程，分别是医学遗传学(基础篇)，临床医学遗传咨询(各论篇)和遗传检测分析与诊断方法，共8天，72个学时。内容涉及遗传病、出生缺陷、复杂多基因病、个体化用药和基因组转化医学等各方面，并详细介绍基因组时代可用于基因检测和分子诊断的多种技术手段，特别是利用新一代测序仪和基因芯片进行全基因组SNP、CNV、基因表达和突变分析等，同时，进行分子诊断临床实践、报告解读以及遗传咨询等情景案例教学。　　2015年7月14日，中国遗传学会遗传咨询分会在中国遗传学会遗传咨询分会主席贺林院士的牵头下，联合了国家辅助生殖与优生工程技术研究中心暨山东大学附属生殖医院于济南开办了第二届遗传学会遗传咨询师培训班。此次培训班在第一次成功开班的基础上，引进了美国和香港中文大学遗传咨询师培训课程和教学模式，实现与国外相关领域的全面接轨，以主题演讲、病例讨论、学术互动等形式，使学员们通过本次培训，可以获得最新的医学遗传知识，掌握处理存在遗传病风险的患者及其家庭的医学策略，理解包括单基因病、多基因病在内的分子机制，并能解释疾病的遗传机制，理解分子遗传方法的原理，建立发现致病基因的科学策略。　　2015年11月5日中国遗传学会遗传咨询分会第三届遗传咨询师培训班(初级班)在美丽的广西南宁市(邕城)盛大开幕。此次培训班面向具有临床资质的临床医生 医学院或生命科学院本科毕业生 分子诊断实验室，医院及第三方检验科室初级职称者 从事相关专业的科研教学、临床检验、遗传诊断，遗传咨询工作经历2年以上者。　　2015年11月7日由遗传咨询分会主办，中国医科大学附属盛京医院承办的第四届遗传学会遗传咨询师培训班在辽宁沈阳市盛大开幕。内容包括遗传咨询基础理论、遗传咨询临床应用、遗传咨询检测技术和遗传咨询政策法规四个部分。此次培训班将在之前成功开班的基础上，进一步完善培训课程和教学模式，在7天的集中培训后，还设立了3个月的远程培训。远程培训的课件邀请ABGC的授课老师设计，包含多种临床案例的遗传咨询，汇聚了北美遗传咨询师教学的精华案例，使国内的遗传咨询培训第一次和北美遗传培训同步。　　记者了解到，遗传咨询分会目前正在筹备下一届遗传咨询师培训班的召开，这意味着我国遗传咨询师培训体系已全面拉开。　　结语　　高通量测序技术的发展，为遗传病和癌症的预防、诊断和治疗带来了福音。在这些高新技术进入临床实践应用的过程中，逐渐暴露出目前医疗体制和医疗环境的不足，规范指南的缺乏，相关机构和技术人员短缺等问题。其中，最主要的问题体现在临床一线遗传咨询师的短缺和相关知识，尤其是对检测报告的解读、遗传学诊断和临床处理策略方面相关知识的匮乏。因此，加速增加遗传咨询师的培训、认证、岗位设定等内容迫在眉睫。随着国家的高度重视和支持力度的迅速增加，遗传咨询正成为基因测序转向临床应用必不可少的一环。

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6月8日，齐碳科技正式对外宣布完成超4亿人民币B轮融资，由高瓴创投、鼎晖VGC（创新与成长基金）联合领投，博远资本、华盖资本及阳光融汇资本跟投，老股东高榕资本、中关村协同创新基金、银杏谷资本、雅惠投资及BV百度风投持续加码。齐碳科技成立于2016年，致力于纳米孔单分子连续测序技术的开发与应用，于2020年9月推出国内首台自主研发的纳米孔基因测序仪QNome-9604及配套试剂耗材，并持续优化产品准确性、稳定性。此前，齐碳科技曾完成4轮累计金额近2亿元的融资。据了解，本轮融资完成后，齐碳将进一步加大科研投入，加速产业化进程，计划于今年内完成定型产品量产并推向市场。高瓴联席首席投资官、高瓴创投生物医药与医疗器械负责人易诺青表示：“齐碳科技研发了国内首台纳米孔基因测序仪，成功打破了基因测序设备、配套芯片及试剂研发领域的高壁垒和海外垄断，攻克了国内基因测序‘卡脖子’的技术难题。在市场应用空间中，微生物病原检测、癌症检测等细分领域适合成为纳米孔基因测序仪的首选应用方向。我们将长期支持国家重点领域科技研发，推动高水平科技自立自强。”鼎晖创始合伙人、鼎晖VGC管理合伙人王霖表示：“基因测序行业增长迅速，传统二代测序技术在应用中存在一定的局限。作为下一代长读长测序技术中壁垒最高的产业链上游，齐碳科技具有强大的研发实力，产品迭代升级、性能提升速度快，公司目前在纳米孔基因测序仪方面的技术已达到全球领先水平。我们很高兴可以和齐碳科技这类硬科技公司携手同行，并期待公司产品早日实现在科研端和临床端的大规模应用。”性能优化，单分子基因测序进入应用探索阶段新冠疫情爆发以来，创新技术不断被用来优化感染疾病的临床检测，其中就包括单分子测序技术。该技术长读长、即时输出数据的特点，为病原体感染快速诊断提供了新的解决方案。动脉网了解到，随着越来越多的临床科研团队运用单分子测序对病原感染样本进行检测，国内单分子测序应用已经处于供不应求的状态。由此，再度引发市场对这项技术的热情和关注。单分子连续测序是指在基因测序过程中，不进行碎片化处理，直接对单个DNA或者RNA分子进行连续测序。理论上讲，这种测序方式能够捕捉到基因组的全部特征和数据，是进行基因测序更理想的手段，但实现难度极大。1989年，加利福尼亚大学David Deamer教授提出利用电泳把一条DNA单链分子穿过一个纳米尺寸的孔，并记录其穿孔的电流信号从而推断出序列信息，就此开始了对纳米孔测序的探索之路。在纳米孔基因测序中，电场力驱动单链核酸分子有序通过纳米尺寸的蛋白孔道。由于不同碱基通过纳米孔时，对孔道内的离子电流产生不同程度的阻断，让差异化的电流信号成为区分碱基类型的标志。再通过算法将这些电流信号转换成碱基序列，就形成了基因测序结果。在纳米孔基因测序技术出现后的很长时期，由于相关蛋白、微电路、生物芯片、算法、生信等跨学科的配套技术能力发展滞后，导致纳米孔基因测序设备的稳定性、准确率等核心性能指标仍有待提升，该技术并没有得到广泛应用。直到近年来，结构生物学、深度学习算法等前沿技术大力发展，并深度应用到纳米孔测序中，这项技术才出现了跨越式发展。在白净卫看来，纳米孔基因测序技术是被全维度科技进步浪潮推动起来的浪花，“只有社会整体技术能力提升、成本下降，才能够真正推动纳米孔测序技术的优化落地和广泛应用。这也是纳米孔基因测序技术发展近30年，才在更多应用场景中崭露头角的原因。”据了解，在某些特定建库条件下，纳米孔基因测序的准确性已经可以媲美二代测序。伴随准确性、稳定性不断提升，纳米孔测序仪正基于灵活的测序通量、长读长、小巧便携的特点，在基因测序技术迭代中实现多元化应用。实际上，第一代测序准确性高、读长长，但通量极低，现在主要用于科研质粒测序、刑侦、亲子鉴定和部分遗传病检测等场景。在高通量测序领域，取而代之的，是目前主流的基因测序平台采用的第二代测序技术（NGS）。NGS技术通量、准确性都非常高，在科研和临床中都得到了广泛应用。比如，NGS技术在产前诊断、肿瘤伴随诊断方面的应用已经相对成熟，国内外都有渗透率较高的产品上市，病原体检测、癌症早筛等新的NGS应用场景的发展也方兴未艾。据测算，当前全球NGS应用市场规模超过200亿美元，并且正在以超过20%的复合增长率快速成长。然而，NGS技术只能进行碎片化的短读长基因测序，并且所采用的大型设备往往需要集中处理样本来降低单次成本，在拓展一些应用场景时，也不免遭遇瓶颈。比如，即时的病原检测便是其中之一。而纳米孔基因测序能够快速输出数据，极大提升感染病原检测时效性，并且采用小型化设备，可以在院内直接实现床旁检测。此外，纳米孔基因测序对单个基因进行超长读长的解析，避免某些重要基因信息在平均化过程中被忽略，从而提升患者检出效率。这也是越来越多感染病原检测研究选择采用纳米孔基因测序的原因。白净卫表示，除了感染病原检测外，纳米孔基因测序在遗传病研究、司法刑侦、环境保护，甚至肿瘤诊疗中的研究也颇值得关注。例如，纳米孔基因测序的超长读长更适合检测基因结构变异，精准锁定致病基因，为包括肿瘤在内的重大疾病探索新治疗方案提供更全面的生物数据，或者凭借设备小巧便携的特性，在重大突然公共卫生事件现场，快速查找问题源头。不过，白净卫也坦言，由于在纳米尺寸的孔道内控制单链核酸分子是一件高度复杂的系统性工作，“单分子尺度下核酸分子的热运动十分活跃，运动轨迹极不规律，控制它们有序通过纳米孔，并连续提取、分析这个过程中的碱基信息，难度仍然挺大，需要持续优化。”即便如此，纳米孔基因测序准确性在过去两年间快速提升，以齐碳科技为例，初代产品的测序准确率已经从去年的83%~85%快速提升到最高92%左右。白净卫表示，随着纳米孔基因测序技术前端的生物工程、电子工程技术能力不断提升，协同后端生信分析、算法模型不断精进，测序精确性还将快速提升。国产纳米孔基因测序仪计划年内量产齐碳科技是一个由跨学科的优秀技术专家创立的团队。白净卫是北京大学化学系学士，加州大学洛杉矶分校材料学博士，IBM沃森实验室博士后，曾在Illumina从事研发工作，具备丰富的微纳器件和核酸分子生物学研发经验。另外两位创始人胡庚和谢丹分别是是清华大学自动化系博士和伊利诺伊大学香槟分校博士，斯坦福大学医学院博士后。其中，胡庚是电子仪器专家，曾入选2015年西门子中国Young Talent，谢丹则在测序技术和生物信息学领域经验丰富。2020年9月，齐碳科技公开发布了纳米孔基因测序仪QNome-9604，并启动ALPHA TEST应用生态招募。动脉网了解到，齐碳科技已经运用纳米孔测序技术为来自各行各业的样本输出了大量生物数据，支撑了一系列创新研究。在这期间，齐碳科技完成了团队扩张和经营管理优化，并且开工建设符合医疗器械生产要求的生产基地。

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2016年12月9日，北京市司法局授予北京博奥医学检验所有限公司司法鉴定所(简称“博奥检验司法鉴定所”)司法鉴定许可证，标志着博奥生物正式进军司法鉴定行业。　　此前，作为国家基因检测技术应用示范中心获批数目最多(16家)的机构，博奥检验在示范中心的建设方案中就提出“个人基因身份证”项目的应用规划，博奥检验司法鉴定所的成立也意味着该项目的正式启动。　　1 能力验证全满意　　据悉，博奥检验司法鉴定所参加了由司法部司法鉴定科学技术研究所举办的2016年度司法鉴定能力验证计划项目，包括个体识别(血斑与唾液斑)、个体识别(血斑与骨粉)、亲权鉴定(血斑)、亲权鉴定(二联体PI计算)四个项目的评价结果均为满意，展示了博奥生物在司法鉴定方面所具备的雄厚实力。　　2 专家团队特聘专家 程京院士　　程京，中国工程院院士，于1992年获得英国Strathclyde大学司法生物学博士学位，并先后在英国Strathclyde大学、Aberdeen大学、美国Pennsylvania大学从事博士后研究。现任清华大学医学院生物医学工程系和医学系统生物学研究中心教授、博士生导师、生物芯片北京国家工程研究中心主任、博奥生物集团有限公司总裁。所长、司法鉴定人 曹洋博士　　曹洋，毕业于重庆医科大学，博士学位，副主任法医师，曾先后在江苏省公安厅物证鉴定中心、重庆市公安局从事法医物证检验鉴定工作，现任博奥检验司法鉴定总监、博奥检验司法鉴定所所长。司法鉴定人 邢婉丽教授　　邢婉丽，毕业于南开大学，博士学位，研究员，现任清华大学医学院研究员、博士生导师、生物芯片北京国家工程研究中心常务副主任、博奥生物集团有限公司高级副总裁兼技术总监。　司法鉴定人 刘鹏教授　　刘鹏，毕业于美国加州大学伯克利分校，博士学位，研究员，现任清华大学医学院研究员、博士生导师。司法鉴定人 郭弘妍博士　　郭弘妍，毕业于清华大学，博士学位，副研究员，现任博奥生物集团有限公司转化医学研究院执行院长。　　3 领先的技术平台　　作为国家科技“十二五”重大专项课题，由博奥生物联合清华大学、公安部物证鉴定中心、福建省公安厅联合推出的全集成DNA指纹/靶基因测序仪，利用微流控技术，将DNA指纹分析和靶基因测序所需的核酸提取、扩增反应和电泳检测集中到一个微流控芯片上，避免了交叉污染等问题。整个检验过程完全自动化，从接收样本到出具结果只需2.5小时，可以很好地应用于司法、公安领域等需要进行个体身份识别的多种场合，尤其适用于现场快速检验，是我国现场犯罪侦破的强劲助力。全集成DNA指纹/靶基因测序仪　　博奥检验司法鉴定所隶属于博奥生物集团有限公司旗下第三方医学检验机构——北京博奥医学检验所，拥有近500平米实验室，配备国内一流的法医物证鉴定专家团队，具备国内外领先的DNA鉴定技术平台和完善的质量管理体系，可开展司法亲子鉴定、个人亲子鉴定、落户亲子鉴定、移民亲子鉴定、试管婴儿亲子鉴定、胎儿亲子鉴定、亲缘关系鉴定、DNA身份识别、人体面貌特征识别、线粒体DNA检测、DNA寻亲觅祖及种属鉴定等鉴定项目。

自 2019 新型冠状病毒（2019-nCoV）肺炎疫情爆发以来，相关科研单位便紧锣密鼓地开展病毒研究工作，并取得了一系列重要的研究成果。2 月 3 日，Nature 在线发布了复旦大学张永振教授团队的一项重要研究成果，该团队对患者支气管肺泡灌洗液进行了宏基因组二代测序（mNGS），鉴定出了一种新型冠状病毒，并发现该病毒基因组与蝙蝠体内发现的 SARS 样冠状病毒基因组有 89.1% 的相似性[1]。张永振教授团队发表的文章截图 | 图源：Nature2 月 20 日，bioRxiv 预印本平台发布了华南农业大学沈永义教授、肖立华教授团队关于新冠病毒中间宿主的研究成果。通过对穿山甲样品进行宏基因组分析，该团队发现穿山甲为新型冠状病毒潜在中间宿主[2]。沈永义教授、肖立华教授团队发表的文章截图 | 图源：bioRxiv可以说，宏基因组测序在新病原体的诊断、监测、跟踪，以及溯源方面具有关键作用，更是新冠病毒研究的一大助力。宏基因组测序：病原体检测的新风口1998 年，威斯康辛大学的 Jo Handelsman 提出宏基因组学（Metagenomics）的概念，并将其定义为：一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象，以功能基因筛选和测序分析为研究手段，以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系、以及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法[3]。包括宏基因组学在内的各类组学研究（右）相较传统遗传学与生物化学方法（左）在全基因水平的研究上效率更高 | 图源：Science2014 年，新英格兰医学杂志发表宏基因组二代测序（mNGS）确诊钩体病的首例临床应用案例[4]，打响了病原体 mNGS 的第一枪。新英格兰医学杂志发表宏基因组二代测序（mNGS）确诊钩体病的文章截图 | 图源：NEJM短短 5 年来，mNGS 在新发病原体鉴定、罕见重要病原体诊断和临床大数据研究等方面取得诸多进展。例如在 2018 年，Clinical and Research in Hepatology and Gastroenterology 发布了上海华山医院感染科张文宏教授团队使用 mNGS 协助临床诊断肝结核的案例，mNGS 的适时使用，准确快速地帮助临床明确了患者的发热病因，推动了临床的精准诊断[5]。张文宏教授团队发表文章截图 | 图源：ScienceDirect2019 年，中国临床专家也达成共识，认可了宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染领域的临床应用[6]。临床专家共识文章截图 | 图源：万方宏基因组二代测序的流程及原理宏基因组二代测序的检测流程可以大致分为5个步骤：核酸提取、文库构建、上机测序、生物信息学分析与报告解读[7]。具体来看，对于不同的临床样本，核酸提取前需要进行不同的前处理，比如痰液液化、破壁、去宿主等以提高病原体检出率。RNA 病毒需要在文库构建前进行逆转录，生成 cDNA。文库构建的目的在于给未知序列的核酸片段两端加上已知序列信息的接头以便于测序，单样本文库构建完成后需要经历 PCR 扩增、再将多个文库样本混合后进行测序。测序完成后，数据会自动进入搭建好的病原体自动分析流程，该流程包括去除人源宿主序列和低质量序列、以及微生物数据库比对注释等步骤。最后，解读专家根据自动化系统产生的初步结果，再结合部分临床指标、样本类型、病原体种类等因素进行综合分析解读。宏基因组工作流程示意图 | 图源：Nature Biotechnology样本文库质量是宏基因组测序的关键由于环境中的微生物种类五花八门，相对复杂，构建一个高质量的宏基因组文库在整个检测流程中便显得十分重要。故而在取样时，我们要严格遵循取样规则，在取样中应尽量避免对样本的干扰，缩短保存和运输的时间，使样品尽可能代表自然状态下的微生物原貌。并且要采用合适的方法，既要尽可能地完全抽提出环境样品中的 DNA/RNA，又要保持较大的片段以获得完整的目的基因或基因簇。在构建 RNA 文库之前需要对 RNA 样本进行完整性评估[8]，只有达标的样本才能进入下一阶段反转录及文库构建。宏基因组文库的质量直接关系到测序的数据量，在影响成本的同时也影响了测序时间，因此，为了提高测序准确性、减少测序过程中的风险，测序前需要测定文库样品的浓度和片段大小分布，确定合适的上机 pooling 方案和测序深度。可见样本的质量控制对于宏基因组测序的重要性。安捷伦自动化样本质控解决方案安捷伦在核酸蛋白质量控制领域拥有愈二十年的经验，针对不同来源样本，分析靶标和通量需求提供全套的自动化解决方案。安捷伦的 2100 生物分析仪是目前最为普遍使用的二代测序质控设备。安捷伦在 2100 生物分析仪上最早开发出了 RNA 完整性参数（RIN），它已成为全世界公认的 RNA 质控指标，它以 0-10 的数值直观反应 RNA 样本的完整性程度，为标准化的实验操作提供了样本质量评估的参考标准。在本次新冠病毒（RNA 病毒）的序列确定中，安捷伦 2100 生物分析仪发挥了重要作用。随着测序样本量的增加，特别是随着后续病毒变异监测以及病毒溯源工作的逐步展开，安捷伦中-高-超高通量自动化核酸质控平台（4200 tapestation 和 AATI FA）将发挥它们的优势。参考文献[1] Yong-Zhen Zhang , Edward C. Holmes,Lin Xu,et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China[J].nature,2020.[2] Xiao K, Zhai J, Feng Y, et al. Isolation and Characterization of 2019-nCoV-like Coronavirus from Malayan Pangolins[J]. bioRxiv, 2020.[3] Handelsman J, Rondon M R, Brady S F, et al. Molecular biological access to the chemistry of unknown soil microbes: a new frontier for natural products[J]. Chemistry & biology, 1998, 5(10): R245-R249.[4] Wilson M R, Naccache S N, Samayoa E, et al. Actionable diagnosis of neuroleptospirosis by next-generation sequencing[J]. New England Journal of Medicine, 2014, 370(25): 2408-2417.[5] Jing-Wen A , Yang L , Qi C , et al. Diagnosis of local hepatic tuberculosis through next-generation sequencing: Smarter, faster and better[J]. Clinics and Research in Hepatology and Gastroenterology, 2018, 42(3):178-181.[6] 宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用专家共识组. 宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用的专家共识[J]. 中华急诊医学杂志, 2019, 28(2):151-155.[7] Quince C, Walker A W, Simpson J T, et al. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis[J]. Nature biotechnology, 2017, 35(9): 833.[8] Fan W, Su Z, Bin Yu, et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China[J]. Nature. 2020 Feb 3. [Epub ahead of print]推荐阅读：1. 抗击新型冠状病毒，安捷伦核酸/蛋白质质量控制产品从这些方面入手！https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/news_521879.htm2. Agilent 2100 生物分析仪https://www.agilent.com/zh-cn/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument/2100-bioanalyzer-instrument-228250关注“安捷伦视界”公众号，获取更多资讯。

在“大众创业，万众创新“的时代，“颠覆式创新”是经常听到的一个词，也成了很多创业者和投资者梦想的目标。“颠覆式创新(Disruptive Innovation)”这个概念是哈佛的Clayton Christensen 于1997年提出来的。大致是说有新的技术或模式创造了一个全新的市场，或是现有产品的替代者，通过小市场、低价格、低性能、新特性、低利润等特点，逐渐对传统市场领导者实现颠覆，如个人桌上型电脑给计算机行业带来了颠覆。而传统的市场领导者，则可以通过专注高端盈利客户，开发更好的产品进行持续性创新，来对抗颠覆式创新。　　基因测序是这两年的火热领域，主要是由高通量测序(NGS – Next Generation Sequencing)带来了成本下降引起的。而人们常把它定义为一种颠覆式的创新。那么，基因测序到底是一种什么样的创新呢?　　1、NGS技术本质上是持续性创新　　基因测序并不是一项新的技术，传统的基因测序是Sanger法测序，目前广为谈论的基因测序，基本上说的是高通量测序(NGS)。从颠覆式创新的定义来看，NGS并不符合这一概念，它本质上还是对传统基因测序的改进(传统Sanger法测序“被一代化”且逐渐被取代)，一开始的客户也并非传统基因测序领域里的低端客户。　　如果能创造一个全新的市场，则属于颠覆式创新。举另一个例子，刚刚出现的以CRISPR技术为代表的基因编辑很可能是颠覆式创新。虽然说技术本身还不完美，但开辟了潜在的遗传病的基因治疗、物种改造的新市场，并使得基因技术向个人化掌握成为了可能。目前高通量测序只有Hiseq X10有这个可能，因为它的低廉成本加速了大量数据的产生，可能创造新市场。　　NGS技术带来测序成本下降后，如何更快、更简便地获取更可靠的数据，成为了市场中的一个稳定需求。由于生物信息人才的缺乏，也出现了专门从事生物信息数据解读处理的公司。长远来看，生物信息数据和应用场景的其他数据结合，则可能会出现新的产品，带来新的市场。就像iPhone对于手机来说只能算持续性创新，但因为有了iTunes，创造性的连接了硬件、软件和服务，改变了市场定位和客户价值，颠覆了个人电脑，发展出了新的商业模式。　　技术创新，客户流程创新，商业模式创新　　很多人对基因测序市场存在一个困惑：仪器用着别人发明出来的，试剂用着别人家生产的，几个人出来拉一支队伍好像都能做。这么多创业公司，好像都是先进测序仪公司的打工者，到底什么是属于自己的?虽说模仿在目前的市场也能生存，但没有创新，未来拿什么去竞争呢?　　深入一点想，技术本身很少有颠覆，如何运用才可能带来颠覆。目前基因测序的很多技术创新，更多是一种差异化。差异化的价值，要融入对口的应用领域才能得以体现，而要融入应用领域，必须要对客户流程、商业环境有很深刻的洞察。一旦市场细分以后，往往会发现技术的差异化就可以成为一个壁垒。基因测序是一个前沿领域，创业者多为技术出身，天然带有重技术，轻市场的特征，所以常常会倾向于依靠自己技术上的差异化特点，而商业模式比较雷同，这一点最好能有所改变。商业模式常常呈现时间性和地域性的特点，一直模仿不一定合适。创新的商业模式是最好的护城河。创新的方式，可以分成三类：技术创新，客户流程创新，商业模式创新。基因测序比较多的应用是在医疗领域和消费者领域(DTC – Direct To Consumer)。在这两个领域，创新的方向建议有所不同。目前的技术创新多为技术改进创新，本文不重点赘述。　　2、医疗领域主要在流程中创新医疗领域，是一个多方监管且很难改变的领域，新的技术不代表都可以改变规则。就像即使你开着最好的跑车，在高速上也得限速120码。此外医疗并非单纯的科技，医学实践大部分决定应该是人文伦理和社会道德方面的，仅是技术层面的创新，并不代表在医疗应用上会一定有很大价值，创新者走得太快可能就成了先烈。但其实医疗流程中永远存在诸多不完美需要解决之处，包括因国情产生的特殊问题，相关政策之间的矛盾，医院与医院之间的对接，职能科室之间的对接，患者和医生在数量、知识、资源等方面的高度不对称，等等。研究医疗的流程并加以改进，会是很好的创新方向。　　2014年，我的两位Life Technologies公司的R&D前同事回国创业，正值无创产筛如火如荼，几家公司已经占据了市场，再进入有一定压力。但他们发现在NIPT整个业务链条流程中，有一个环节，就是所有无创产筛公司在寄送血样的过程中，都要用到同一家国外公司的保鲜采血管，价格谈判空间很小，然而随着无创产筛其他试剂成本的下降，该采血管在整体成本中的比重已经超过了10%且在上升，于是他们研究开发了一种可替代的Ardent保鲜采血管，新鲜样本可以稳定保存和运输5-6天，基于国内的物流速度已经可以满足工作需要，但价格低于进口产品。这一产品推出后立即产生了销量和利润，同时带动了他们其他业务的发展。　　再说无创产筛检测唐氏综合症的市场，外周血检测出阳性以后要进行羊水穿刺做最终诊断，如果还是阳性，孕妇基本都会考虑终止妊娠。由于羊水穿刺时间多为16周以后，因此终止妊娠的方法是比流产(一般在12周以前)伤害性更大的引产。随着当下社会的变化，中国每年800-1000万次人工流产，其中25岁以下女性已经上升到47.5%。而流产女性重复流产比例高达55.9%。这就意味着：未来会有更多高龄孕妇有过多次流产史。唐氏筛查阳性之后的终止妊娠对于未来更多的产妇来说，既往的流产史加上几乎“别无选择”的引产，以后继发不孕的几率可能增加。这一医疗流程其实还是有问题的。虽然有人希望把NGS无创产筛纳入政府买单的医保，但NGS无创产筛并不符合成为一线筛查的条件，从卫生经济学角度不见得是对国家医疗资源的科学有效的应用，倒是由商业保险来买单更合理。随着孕前遗传病筛查和胎儿医学的逐渐兴起，这一医疗流程最需要的是在接下来去寻求更加合适的女性怀孕完整解决策略，基因测序可以考虑如何参与到这一医疗流程的革新中去。　　基因测序在流程中寻找细分市场　　肺炎是常见的疾病，细菌、真菌、病毒等都是常见的病原体。目前国内由于流程难以规范，很多肺炎患者在转诊至三甲医院或专科医院前，已经用上广谱抗生素，导致三甲医院收治病人时因病菌已受到一定抑制，痰培养时间长且难有结果，鉴定病原体也很难区别杂菌，很多肺炎病人直至出院都是依靠经验性治疗，一旦变成重症肺炎更是飞机大炮全用上，如果能在避免杂菌的干扰下，用高通量测序快速检测病原体的耐药性，两天内能出结果的话，可以使医生根据病原学调整治疗药物，更加精准地用药。　　有人希望用液体活检来进行早期无症状时的肺癌筛查，但这一技术富集和检测的难度还很高，若到肿瘤后期才能检测到的话，又失去了早期筛查的意义。而且仅凭外周血的检测也不好确定其部位来源，有基因突变也并不等于就会形成有临床意义的肿瘤，反而对被检测者的心理负担很大。须知，病人经历的病痛才是医学介入的原始理由，新的技术一不小心就会变成过度医疗。要推进这一技术，可能需要结合更细化的不同临床流程。　　肺癌又称为原发性支气管肺癌，从生长规律来说，是从支气管开始，肺泡上皮细胞或支气管黏膜上皮出现过度增生，继而细胞变异，经过一段时间后变为原位肺癌，再生长发展成浸润性肺癌。癌细胞形成后无休止生长，并损伤周围的血管和淋巴管，进而由原发病部位脱落进入循环系统而向全身扩散。在肺癌的医疗流程上，低剂量CT(LDCT)可以发现直径小于5mm的微小病灶，已经被推荐用于早期筛查。但LDCT发现的微小病灶有可能难以进行肺穿刺活检，被检者只能定期随访，这个时候检测外周血可能也很难。但理论上，肿瘤细胞进入支气管液比进入血液更早，支气管肺泡灌洗技术(BAL)操作简单常见，临床上用于肺癌的细胞学检查。如果通过低剂量CT筛选出可疑病人，结合对相关区域行支气管肺泡灌洗，在灌洗液中检测CTC、ctDNA或DNA的甲基化水平，可能更容易富集和检出，因为样本来源来自局部非全身，全身的血液总量要好几升，而灌洗液才20-50ml。并且作为联合低剂量CT扫描的后续进一步筛查手段，可能比单纯的外周血检测作为早期筛查更容易在临床落地。　　临床流程中有很多市场值得挖掘。如胸外科有时候会碰到双侧肺均发现病灶，怎样确定是双侧原发性病灶还是对侧转移性病灶是个难题，因为这两种情况下肺癌的分期不同，需要不同治疗方案。如果能够通过基因测序，根据驱动基因和非驱动基因的进化速率的不同，绘制出不同病灶的基因进化树，结合好的生物信息算法，则有可能建立参考的基因学诊断标准以帮助区别。　　医疗流程中三个商业概念　　医疗流程中的缺陷或商机，对医疗非常了解的人更可能会认识到，这就是为什么建议在基因测序应用商的团队中一定要有懂得医学的人。在医疗流程中寻找可创新之处，对产品销售也有好处。建议有三个概念需要重点关注：　　1)购买流程(Buying Process)：是一种精确的描述，用以说明某一特定顾客在不同特定场合所表现的实际的、当前的行为，包括一系列步骤以及关键性选择。如患者的buying process，就包含对健康状况感知产生考虑，到与医师进行的最初讨论，一直到持续治疗(如果采用药物疗法的话)，当中的关键性选择有决定求医、选择医师、风险评估等等。以非小细胞肺癌(NSCLC)的分子诊断为例：　　2)影响点(Leverage Point)：是buying process中的关键支点，代表了产品所面临的机会。应该针对影响点开发产品。　　3)行为目标(Behavioral Objective)：是在影响点上希望加以强化或改变的顾客行为，以增加对产品的购买与使用。　　3、消费者领域考虑商业模式创新　　直接面向消费者的业务(DTC—Direct-to-consumer)，技术本身并非最重要，需要的是能够产生重复消费或新消费者，比如说香烟可以带来重复消费，或是满500送50下次的折扣券。DTC领域相对于技术和客户行为流程来说，商业模式更加重要。商业模式，主要要考虑物流、信息流和资金流。DTC业务最好首先在这三方面考虑创新。　　基因测序要完全给全社会带来价值，则NGS未来走入DTC业务是一定的。由于现阶段还存在许多其他条件没有成熟，基因还并非一种大众商品，目前进军DTC业务的NGS公司，很多DTC业务没有实际的价值，都在摸索中前行。如果没有一个比较明确的定位，仅仅靠试图唤起客户的“好奇心”来购买基因测序产品，则难以产生重复消费或新消费者，业务模式不可持续。　　从解决社会问题入手　　基因测序作为前沿技术，在DTC业务中，买卖双方几乎无法做到信息对称。这种信息不对称给客户带来的疑虑将对持续购买产生障碍。因此，必须考虑如何降低客户的信任成本。除了将客户在购买过程和购买体验中获得的满足感进行推广之外，建议企业寻找基因测序可以解决的社会问题。解决社会问题有助于提升企业的品牌公信力，并且业务探索可以“得道者多助”，减少前进途中的风险。　　这里举一个思路，是2012年我组建公司临床部门业务时，为了完成销售指标琢磨的。当时是想找一个市场中的缺口创建一个商业模式来产生新业务，但是后来因各种内部原因没有去做。 我们国家每年有20万以上失踪儿童，只有千分之一能找回。不少失踪儿童被卖去其他城市用于乞讨。民政部估计街头流浪乞讨儿童在100-150万左右。公安部门的困扰在于，接到家长报案时，不知道失踪儿童在哪里。看到街头流浪儿时，不知道父母也无法立案。两边信息很难及时对接，打拐的整个成本很高，限制了国家打击力度，导致犯罪增加。为了信息对接及时，出现了一些诸如“随手拍”之类的微博打拐措施，起到了一定作用，但犯罪分子接下来采用蒙面甚至是毁容等方式来作为对策。这是一个亟待解决的中国的社会问题。　　DNA作为遗传信息是唯一且可靠的，已经被用于亲子鉴定和犯罪分子鉴定。对于打拐来说，同样可以用来作为遗失儿童的父母与流浪儿童的信息对接。但是目前指望国家出钱来建立DNA打拐数据库是不现实的，必须要变成一个可持续运作的商业模式。市场上除了遗失儿童的家庭有需求之外，没有遗失儿童的家庭，也有预防风险的需求。因此在商业模式中，可以考虑在一些主要城市由担心儿童遗失的家庭付费建立商业性质的儿童DNA数据库(丢失时可免费使用)，全国一年1700万新生儿，假设有10万参与数据库，每个家庭收费2000，则一年收入就有2亿。去掉仪器、试剂和人员成本，剩下的利润足够用于免费检测街头流浪儿。只要建库人份数大于疑似遗失儿童检测份数，就可以保证持续盈利。　　这个商业模式的好处是：1. 在资金流上进行创新。解决在处理打拐案件过程中的支出费用来源问题，同时使弱势家庭的支出可以从富裕家庭得到弥补 2. 在信息流上进行创新。将犯罪分子的目标人群、被犯罪分子拐卖以获利的疑似遗失儿童的DNA信息共同整合 3. 由于社会公德性极强，因此在处理业务的各个方面时容易得到社会谅解和支持 4.未来 业务可以进一步扩大至老年痴呆者走失及遗传病等市场。　　该项目远景可期，然而近期还得考虑如何先落地：1. 首先得有家庭愿意付费参与，需要考虑突破信用瓶颈。为此可考虑采用众筹模式，去除对检测可靠性和隐私安全的顾虑。另外，利差成为目前保险的主要盈利手段，保险正趋向于成为吸纳资金运作的营销方式。因此也可以考虑与保险结合。2.从街头疑似走失儿童身上取到DNA并不困难，但要有人力去做。为此应该请民间志愿者组织(大约有50多个)参与，并与当地公安机关配合以减少破案难度。只要这种模式成功帮助一两个家庭找到失踪儿童后进行市场宣传，后续来源基本不是问题。　　DTC实际是针对群体而非个体的业务。针对个体的医学方案解决健康问题，针对群体的医学方案解决社会问题。DTC业务的公司如能首先解决社会问题，则社会公信力大大提升，有助于降低其他产品的客户信任成本，在未来竞争中因客户心智的影响而处于优势。　　人工智能可能带来基因测序DTC业务的突破　　基因测序未来的DTC业务应该是全基因组测序为主。特别是像Hiseq X 10这样的仪器出现后，会因数据形式的统一标准化而确定市场格局。DTC的业务中，基于基因测序的疾病预测对民众非常具有吸引力，然而现在就进行商业化更多是利用普通民众对基因的神秘感来赚钱，并不能给老百姓带来实际的价值，长远来说损害了企业的公信力。　　近年来人工神经网络的发展带动了深度学习的技术，使得人工智能再次成为未来的热点。人工智能与NGS结合，有可能是DTC业务的一个突破口。机器学习(Machine learning)有可能预示传统意义上不能预示的东西如基于全基因组信息的基因预测。目前基因的大数据的问题是：数据之间的关系可能是高度非线性的。基因和疾病的关系，有些是决定的，有些是非决定的。或是两个基因都不能影响疾病，但叠加在一起就会影响疾病。就像下棋时，某一步棋，对最终取胜的影响关系是很复杂的，并非简单直接的关联。另外，测序找到一堆突变，有些是已知的而有些是未知。这样的情况，用传统的统计学方法很难分析。　　针对普通消费者的全基因组报告，因为都是用传统统计学分析，无法处理数据间关联的不确定性，使得消费者难以做出确定性的决策，而确定性的决策才应该是DTC业务所追求的目标(另一种办法是将消费者按个体特征进行分组入选，然后寻找尽可能确定的对应决策)。思维过程是联想求解、搜索求解和推理求解。联想机制使得我们可以将A+B-C自动归约为A-C，从而减少搜索的深度。传统的统计方法很难做到联想求解。　　但是Alpha狗(Alphago)程序的出现展示了一道曙光。Alpha狗的突破之处，在于它能够通过有监督学习和无监督学习来自我训练，通过对数据的学习不断修正结果，以类似直觉的方式看出来数据里面的pattern，推断出这些数据中有什么可能的关联。数据越多，算法中的权重系数越容易调整的比较精确。样本量足够大时，加上疾病的数据标注，让Alpha狗再分析一遍，有可能指出还不知道的疾病和疾病风险，从而减少不确定性，价值巨大。但Alpha狗还需要发展，比如说建立除了推理以外的联想机制。　　知识本身分为显性知识(Explicit Knowledge)和隐性知识(Tacit Knowledge)。前者可以通过语言和文字等方式获取和学习，后者数量和重要性远大于显性知识，通常是实践中积累所获得的，与个体的体验和经验紧密相关，很难进行明确表述与逻辑说明。依赖于基因数据这种不完整来源的健康决策似乎是一种隐性知识，如何能将隐性知识实现共享，可能要靠人工智能实现。现实问题是，机器学习似乎需要多多益善的数据，但是我们并不知道什么时候才是个尽头。因此需要人工智能可以在依靠少量数据快速学习，以及直觉心理学方面取得进展。　　未来市场上会出现各种基因数据库。如何实现整合共享迅速扩张数据库，便于Alpha狗的训练?如何让人工智能依靠各种不同的基因数据库进行自我学习?在这个Bots的时代，或许可以参考新的交互方式——问对方一个问题时，需要提供一个回答作为回报。在使用基因数据库的同时通过数据交易形成更大的宝藏，以利于人工智能进行自我训练的学习，而学习的重点在于基于已知推断未知。这一点对于复杂的多基因疾病尤为有用。　　总的来说，DTC业务应该是基因测序的未来，否则基因测序无法像互联网一样带给整个社会以价值。DTC业务回报巨大但需长期抗战。建议先解决社会问题以建立公信力，并整合新的技术进展，运用网络和网络联盟，在物流、信息流和资金流的角度进行创新。全力以赴地削减各种成本是必须的，但也要在商业模式创新和降低成本之间找到最佳平衡点。更好、更快、更便宜，三个要素要满足2个以上。　　4、创新取决于定位　　一家公司的商业定位，基本可以概括为：We provide(What)to(Whom) with the benefit of(What)comparing to(Which competitor)because (Why)。所有成功的公司，都可以很简洁地用这个套路描述清楚。　　比方说，无创产筛可以有两种定位，在最早市场宣传的时候，被简单概括为：We provide( 一种在孕妇外周血检测胎儿DNA方法) to (高龄孕妇) with the benefit of( 减少穿刺失败的风险) comparing to (传统的羊水穿刺) because( bla bla。。。)。从这里可以看出，无创产筛是想要替代传统羊水穿刺的，因为这是一个存量市场，这也是无创产筛能够在一开始市场快速扩大的原因。然而这是一种持续性创新而非颠覆性创新，当其试图取代羊水穿刺时引起了争议，这一benefit在医生群体中没有被广泛认可。医生并不认同羊穿应该被舍弃，羊水穿刺的失败风险其实非常低，检测得到的信息也更多更准确，而且在医疗领域，要取代一种现行诊断标准，本身还必须能够在法规上具备等同地位。在2012年前后妇产科学术界展开了多次讨论，最后被围产医学专家共识定位为“一种近似于诊断的高精准度筛查”技术。某种程度上说，这是新技术和传统路线的一种妥协。　　另一种商业定位是：We provide(一种在外周血早期检测唐氏综合症的方法)to(高龄孕妇)with the benefit of (更早得到胎儿唐氏风险的精确判断)comparing to(羊水穿刺的第16周)because(bla bla。。。)，这一新的定位，使得NIPT在孕妇的整个筛查流程中不知不觉成为了一个新的市场，其benefit得到了医生和孕妇的认可，羊水穿刺也成为与之相连的后续方案，二者和谐共存。NGS的第一个临床应用顺利落地，带动了基因测序市场的热度。　　这一市场的发展空间前景如何?在中国未来若干年，孕妇人数的自然增长速度，比不上流产人数和不孕不育人数的增长。如果要再扩大市场，就要考虑选择新的竞争对手，扩展客户范围。唐氏筛查的医疗流程最大的体量是早中孕期唐氏筛查，但检出率只有60-70%，因此现在很多人倾向于未来去替代这个血清学一线筛查的市场。无创产筛的定位于是变成了：we provide (一种精准的早期检测唐氏综合症的方法)to(高龄孕妇)with the benefit of (更高的检出率和准确率)comparing to(血清学唐氏筛查)because(bla bla。。。)。　　这一定位乍一看上去不错。但是，任何筛查手段的首要属性都是“成本”和“简单”，并非“准确”。而这却是目前NGS本身的相对弱项。中国幅员广阔且地区发展不平衡，“低水平，广覆盖”一直都是适合国情的医疗卫生原则。在大部分地区NGS作为筛查还是受制于成本偏高，技术依赖性强，以及标本远距离寄送带来的质量和管理成本上升。著名的心血管专家胡大一教授提到：“当技术对于患者而言不可及时，技术就没有价值。”(健康报：《胡大一：医学价值体系已出现混乱》)虽然作为NGS相对简单的技术应用，无创产筛成本其实已经接近了发达省市可以买单的筛查价格，但是距离一两百块的传统筛查成本仍然略显勉强。而操作的复杂性在一段时间内无法改变。即便有一天替代血清学筛查，也很容易被新的更简便筛查方法所颠覆，比如说有人想开发的新的滤纸干血片法或是新的POCT技术(更加满足“成本”和“简单”的属性)。因此，NGS用于无创产筛由于不具备完美定位，用于一线筛查不大现实，只能作为一种选择性的筛查策略，其未来市场成长空间带有不确定性。　　我们再看另一很热闹的肿瘤学领域，NGS应用的方向是治疗、预后和早诊。靶向药物应用之前需要行基因检测已经是标准流程，在不同技术手段之中，NGS可以概括成：we provide (一种。。。的方法)to(考虑靶向用药的非小细胞肺癌患者)with the benefit of 。。。)comparing to(xx技术方法)because(bla bla。。。) 。各家公司有的将benefit定义为“缩减时间和成本”，然而这方面面对Super ARMS的时候NGS不见得具备优势。有些定义为“可检测更多的基因”，然而检测的基因不见得有足够的循证医学证据证明与肿瘤有关(做研究更合适些)。很多公司宣传自己的时候，各种特点大而全，没有针对性的竞争对手，定位不够清晰，反而给人感觉这些公司都差不多的印象。　　ctDNA检测更多用来探索预后和早诊，但早期诊断的定义和临床现行标准是否一致，似乎是个问题。多数人宣传的benefit都是比组织穿刺活检更好以及克服异质性、寻找耐药靶点等，比较雷同，不够细分。举个例子，肿瘤的耐药性可能来自于未知的位点，因此对NGS测序数据的质量和广度要求其实更高，并且需要比较高(如1000X以上)的测序深度，数据量大导致分析的时间也比较长，各家公司在这方面是否可以考虑定义自己的benefit。产品定位不明确，在市场推广的时候，临床医生也不明确临床获益到底在哪里，很多都演变成了以商业驱动来推广，变成过度医疗，这种短期的销售额不足以走的长远。　　以上可以看出，整个定位中，这五个元素缺一不可。创新意味着带给客户新的benefit，但benefit必须要和竞争对手做比较才有意义，而竞争对手因医疗流程阶段的不同而不同。选择哪一个竞争对手，则要根据自身技术来考虑，并要警惕同样符合这一benefit的新的的甚至是传统的技术对手。　　作者为Life Technologies(现为Thermo Fisher收购)公司全国临床与科研事业部销售总监、Thermo Fisher公司全国临床市场战略总监。　　本文仅代表个人观点，与所供职机构无关。

项目概况中国食品药品检定研究院2021年度专项仪器设备购置项目第四批采购项目的潜在投标人应在中央政府采购网（http://www.zycg.gov.cn）获取招标文件，并于提交（上传）投标文件截止时间前提交（上传）投标文件。一、项目基本情况1．项目编号：GC-HGX211412W2．项目名称：中国食品药品检定研究院2021年度专项仪器设备购置项目第四批采购项目3．预算金额：1069.000000万元,第一包:144.000000万元,第二包:270.000000万元,第三包:274.000000万元,第四包:381.000000万元4．最高限价：第一包:144万元,第二包:270万元,第三包:274万元,第四包:381万元,5．采购需求：第一包：微波消解仪、超纯酸蒸馏装置、病理图像AI软件升级、贴标机,第二包：DNA测序仪、荧光定量仪、电泳转膜仪、拉曼光谱仪等,第三包：全自动液体处理工作站,第四包：三维活体成像系统6．合同履行期限：第一包:合同履行期限交货期:120个日历日,第二包:合同履行期限交货期:120个日历日,第三包:合同履行期限交货期:120个日历日,第四包:合同履行期限交货期:120个日历日（具体服务起止日期可随合同签订时间相应顺延）7．本项目是否接受联合体投标：第一包:否,第二包:否,第三包:否,第四包:否二、投标人的资格要求1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定2.落实政府采购政策需满足的资格要求：无3.本项目的特定资格要求：无三、获取招标文件1．时间：5个工作日2．地点：中央政府采购网（http://www.zycg.gov.cn）3．方式：在线下载4．售价：免费四、提交投标文件1．提交（上传）投标文件截止时间：2021年11月10日09时00分（北京时间）2．提交（上传）投标文件地点：本项目采用电子采购系统（国e采）进行网上投标，请符合投标条件的投标人安装投标工具（新），编制完成后加密上传投标文件。五、开标1.时间：2021年11月10日09时00分（北京时间）2.地点：项目通过网上开标大厅进行开标，请在开标当日登录国e采系统点击“网上开标”进入网上开标大厅，在规定时间内等待解密和唱标六、公告期限自本公告发布之日起5个工作日，公告期限届满后获取采购文件的，获取时间以公告期限届满之日为准。七、其他补充事宜（一）本项目采用电子采购系统（国e采）进行招投标，请在投标前详细阅读中央政府采购网首页,通知公告,栏目的《关于新版单独委托项目电子采购系统上线试运行的通知》及相关附件。（二）供应商进行投标须提前办理数字证书和电子签章，办理方式和注意事项详见中央政府采购网首页,注册指南,专栏。已办理数字证书请确保证书还在有效期内，如已过期或即将过期，须联系 CA 服务机构进行证书更新。（三）供应商可在中央政府采购网（www.zycg.gov.cn）采购公告栏查看并登录下载招标文件，或通过投标工具免费下载招标文件，本项目无须报名。（四）供应商在投标过程中涉及系统平台操作的技术问题，可致电国采中心技术支持热线咨询，电话：010-55603940。（五）本项目相关信息同时在“中国政府采购网”、“中央政府采购网”等媒体上发布。八、凡对本次招标提出询问，请按以下方式联系1．采购人信息名 称：中国食品药品检定研究院地 址：北京市大兴区生物医药产业基地华佗路31号院联系方式：010-538528512．采购执行机构信息名 称：中央国家机关政府采购中心地 址：北京市西城区西直门内大街西章胡同9号院 邮政编码：100035　　　联系方式：详见http://www.zycg.gov.cn/home/contactus3．项目联系方式文件联系人及电话：王震 010-55602563 王云飞 010-55603585九、附件中国食品药品检定研究院2021年度专项仪器设备购置项目第四批采购项目招标文件中央国家机关政府采购中心2021年10月20日

盘点一下市场常见国产测序仪研发公司，这个赛道的公司主要集中在深圳和成都，北京和上海分别有一家企业。企业地区产品今是科技成都Gseq500万众一芯成都ATGC-MICRO NGS基因测序仪齐碳科技成都QNome-9604、QNome-3841、QNome-3841hex瀚辰光翼成都高通量基因分型系统华大智造深圳DNBSEQ-T20×2、DNBSEQ-T10×4、DNBSEQ-T7、MGISEQ-2000、MGISEQ-200、DNBSEQ-G99、DNBSEQ-E25真迈深圳SURFSeq 5000系列、FASTASeq 300系列、GenoLab M系列、GenoCare 1600系列赛陆医疗深圳Salus Pro芯像生物上海Starseq 100赛纳生物北京S100铭毅智造深圳UniSeq2000测序仪安序源生物深圳AXP100-RS纳米孔基因测序仪　　测序仪是生物科技领域的重要工具，它可以读取生命的密码——DNA，为疾病诊断、药物研发、基因编辑等提供数据支持。目前，测序仪的技术发展主要经历了三代，分别是基于化学合成的第一代(Sanger法)、基于荧光信号的第二代(高通量测序)和基于电信号的第三代(单分子测序)。随着测序需求的增加和成本的降低，第四代测序技术——纳米孔测序正在崭露头角，它可以实现快速、廉价、准确和长读长的测序。　　在这一领域，成都作为中国西部的科技中心，拥有多家创新型企业，正努力扛起测序仪的大旗。其中，齐碳科技、今是科技、万众一芯和瀚辰光翼是四家代表性的企业，它们分别从不同的角度和方向，开发出具有自主知识产权和国际竞争力的测序仪产品。图源自齐碳科技官网　　齐碳科技是中国第一家成功研发出纳米孔基因测序仪原理样机、工程样机、产品样机并推出产品的企业。它的产品——齐碳纳米孔基因测序仪QNome-9604，填补了我国新一代基因测序技术领域的空白。该产品已经在多个领域得到应用，如微生物、人类、动植物研究，肿瘤早期筛查、罕见病诊断等临床研究。图源自今是科技官网　　今是科技是一家专注于纳米孔测序技术的企业，其愿景是“让基因测序成为精准医疗的常规手段，提升人类健康水平”。它开发并商用了第四代(纳米孔)基因测序仪和试剂——Gseq500是一款中通量基因测序仪。该测序仪配合专用芯片MK，可实现DNA和RNA测序。可在10小时内输出高达15Gb的优质长读长测序数据，可实时识别碱基，灵活测序，无需累积样本，它能满足靶向重测序、小型基因组测序、甲基化测序等重点运用。其技术核心是基于蛋白纳米孔和核酸碱基相互作用所产生的特征电流信号，通过高度集成的芯片系统在单分子水平实现对核酸的高通量测序。以诺奖工作参与者、世界顶级的纳米孔测序专家为核心，今是科技组建了包括生化、集成电路、材料、MEMS、有机合成、算法等方向中美两地资深专家在内的研发团队，已基本覆盖了第四代基因测序仪研发所需要的专业领域。图源自万众一芯官网　　万众一芯是一家专注于半导体生化检测领域的企业，其目标是成为半导体生化检测领域的独角兽。它开发了一种基于半导体芯片的新型基因测序仪——ATGC-MICRO NGS基因测序仪。该产品搭载自主研发的高灵敏度 ISFET 测序芯片(包括26万门或400万门2种传感器)，采用无磁珠测序法，仪器自动完成测序模板富集和测序，利用电信号代替传统光学信号，实现高速电子测序，获得高质量的Fsatq 格式数据，官网称是业内最快、最小的基因测序仪。图源自瀚辰光翼官网　　瀚辰光翼是一家专注于高通量基因分型系统的企业，其愿景是成为全球生命科技客户最信赖的伙伴。它开发了一种基于荧光信号的高通量基因分型系统——瀚辰光翼高通量基因分型系统GeneMatrix。该产品单次实验最大通量可达7680个数据点，实现大规模的基因分型和遗传分析。该产品具有高效率、高准确度、高稳定性、高可重复性等特点，应用于子辅助育种、前景标记筛查、种质资源基因型鉴定、品系鉴定、健康风险、营养代谢、遗传特征等领域。　　综上，成都作为中国西部的科技中心，现已孵化出这四家企业，正努力扛起测序仪的大旗。这些企业从不同的角度和方向，开发出具有自主知识产权和国际竞争力的测序仪产品，为生物科技领域的发展和人类健康的提升做出了贡献。我们期待这些企业能够继续创新和突破，为测序技术的进步和普及做出更大的贡献。但也面临着一些挑战和问题。要想成为未来基因测序新高地还需要从以下几个方面进行努力：　　一是加大对基因测序仪器设备的量产投入和支持，提升产业链上游的核心竞争力。　　二是拓展基因测序技术的终端应用领域，推动基因测序技术与其他产业的融合发展，创造更多的社会价值和经济效益。　　三是加强对基因测序行业的市场开拓和品牌建设，提升成都基因测序企业在国内外的知名度和影响力，争取更多的合作机会和市场份额。　　四是加强对基因测序行业的人才培养和引进，打造一支高素质、高水平、高效率的创新团队，为基因测序行业的发展提供人才保障。　　五是加强对基因测序行业的监管和服务，建立健全相关的法律法规和标准规范，保障基因测序技术的安全、合规、质量和效果。　　总之，成都在基因测序行业方面有着不可忽视的优势和潜力，也面临着一些挑战和机遇。抓住时代发展的契机，充分发挥自身优势，积极解决存在的问题，期待成都成为未来基因测序新高地。　　本文作者：Lambyang

华盛顿时间1月4日，Counsyl,Illuminansyl,Progenity,Natera和Laboratory corporation of America’s speciality lab Intergrated Genetics五家领先基因检测公司共同宣布成立产前筛查联盟(CAPS)。据透露，CAPS将共同努力促进公众联盟，旨在通过基于cfDNA的无创产前检测(NIPT)更好的实现无创产前筛查。对基于cfDNA的NIPT的价值意识觉醒，并提供最高标准和质量的服务。同时，CAPS还将致力于推动相关法案建设和医保覆盖，以实现提高病人个性化护理体验。　　1 Illumina　　联盟成员中，最受关注的是Illumina。早年间，Illumina一直扮演产业链中的上游角色，为测序服务公司提供测序仪器及芯片等，2007年以6亿美元收购基因测序公司Solexa后进军测序服务中游市场。2013年收购Verinata Health，正式布局无创产前诊断市场。NGS测试成本的大幅降低，基因测序能走入普通人群，Illumina可谓功不可没，公司在全球基因测序市场中占领头地位。预测CAPS联盟中，Illumina也将有较高的地位。　　2 Natera　　Natera是一家诊断性测序上市公司，主要提供无创产前检测，此前动脉网也有过相关报道。Natera的核心技术是多变位点检测技术和DNA分离技术，这两项技术都有极高的灵敏度，只需一滴血的血样样本。不仅是无创产前检测，Natera的技术在肿瘤检测领域也非常有前景，可减少临床检测假阴性率。同时，Natera坚持检测可行性和低成本原则，公司采用无创检测技术，通过大型实验室进行大量检测，可以以较低的成本进行检测。　　不仅如此，Natera的检测内容也是一大亮点，除了主流的唐氏综合征检测，还可对胎儿进行微缺失检测，同样只需一滴血。Natera的领导人也非常有商业头脑，不仅在美国建立了自己的享受网络，同时还通过与多家国外实验室建立合作，开拓国际市场。此前副总裁麦克布鲁斯还表示非常看好中国市场。　　无论是从核心技术还是商业模式来看，Natera都是一家有实力的公司。尽管2013年开始无创产前检测市场竞争愈发积累，也没有阻止Natera取得好成绩。2013年，Natera累计销量达1500万美元，2016年预计将达到2亿2千万。2015年测序人数已达31万。Natera在美国的产前基因测试市场排列第四位，可以说是产业的领导者。　　3 Laboratory corporation of America　　Laboratory corporation of America是美国S&P 500强企业，是全球领先的医疗诊断公司，提供实验室到临床的全方位服务。Laboratory corporation of America旨在通过一流的诊断解决方案改善和提高人们生活质量，带来创新药物更快发展，为患者带来好的医疗体验。2015年，公司净收入超过85亿美元，业务范围覆盖60个国家。　　4 Progenity　　Progenity是一家诊断测序服务公司，从事分子诊断技术开发并提供测序服务。Progenity成立于2002年，目前以获得2轮融资，共计2550万美元。其中最后一轮融资在2016年8月7日完成，融资额为1200万美元。同年，Progenity还收购了生物公司Carmenta Bioscience以获得先兆子痫筛查技术(先兆子痫是指怀孕前血压正常的孕妇在妊娠20周以后出现高血压、蛋白尿，可影响机体各器官系统)。目前Progenity约有450名员工，预计年收入6840万美元。　　5 Counsyl　　不同于前面几家公司，Counsyl则提倡在孕前进行遗传学致病基因筛查。根据Counsyl光谱遗传学检测的结果，使用体外受精/植入前遗传学诊断(IVF/PGD)技术，或是使用IVF/CCS(体外受精/比较基因组杂交-胚胎植入前基因筛查技术)技术进行诊断性筛查，经过筛查得到不带有基因遗传缺陷的胚胎后在将健康胚胎移植到母亲子宫内发育成长。通过基因遗传筛查技术筛选出的胚胎质量远比在生育旺盛期的夫妇自然受孕1000次得到的胚胎质量更佳，可以帮助准父母精确地进行优生优育。兴起于2014年，由于检测快速、简便、价格低廉，推出后收到准父母和医生们欢迎。　　几家顶尖的基因测序公司抱团组成联盟，一方面可以说明无创产前庞大市场量级，另一方面也可以理解为各自发展到一定程度后团结行业进行规范。　　NIPT通过对母亲外周血中的胎儿游离DNA进行分析，在妊娠早期对胎儿进行非整倍体遗传病筛查。非整倍染色体遗传病的特点是染色体数目异常，可能会导致新生儿出生缺陷等遗传性疾病。尽管利用血清蛋白的非整倍性染色体筛查技术已经诞生几十年，但准确性和可行性一直是比较鸡肋的问题。无创产前技术侵入性小，而且灵敏度更高，比之前的技术更具优越性和市场前景。从2011年开始，基于cfDNA的无创产前检测已经成为欧美临床非整倍体筛查的首选。　　“CAPS成员将共同努力，确保筛查的创新型和准确性，为不同收入，年龄的产妇带来福利。” CAPS临床咨询委员会主席，爱因斯坦医疗保健名誉主席Arnold W. Cohen博士表示：“同时，我们也将为用户和公众提供有价值的信息。我们认为这是非常重要的。”　　在Cohen的领导下，CAPS正在组建临床咨询委员会，为公众提供一个独立的医学视角。董事会将于2017年上半年公布。　　再放眼国内，随着二胎政策的实行，整个妇幼母婴市场都得到了扩大。在优生优育的大环境下，优生优育相关的产前检测势必会得到极大的推广。从技术本身来看，无创产前检测相对于传统唐筛技术有很大的优越性。尽管目前我国的无创产前市场覆盖率不足10%，但随着技术的成熟和经济水平的提高，无创产前的市场扩大恐怕也只是时间的问题。

5月13日，A股基因测序概念集体大涨，千山药机涨停，达安基因涨逾7%，其它概念股也均有不同程度涨幅。 　　消息面上，5月12日，全球最大的基因测序检测设备供应商Illumina的CEO Jay Flatley来到中国，并表示看好中国基因测序市场发展。另外，近期中国拥有自主知识产权基因测序仪研发成功的消息备受关注，与国外第二代高通量测序系统相比，成功解决了&ldquo 读长较短&rdquo 这一关键技术难题，也为资本市场打开了广阔的想象空间。 　　基因测序属于体外诊断行业，是指分析 DNA 的碱基序列分子，用于预测患某种病的风险，从而提前采取措施，被广泛应用于个性化医疗、肿瘤和遗传病、微生物、农业、器官移植、法医鉴定等领域，是目前评估已知遗传疾病最好的技术，也将是全球体外诊断技术的重要发展方向。随着基因测序技术的发展和成熟，测序成本快速降低，市场预计基因测序会有越来越多的临床应用，随之带来相关产业的高速增长。 　　全球基因测序行业情况 　　当前，国际市场上基因测序行业主要有Illumina、罗氏、LifeTech(被赛默飞收购)三大公司。其中，Illumina占据全球绝大部分市场份额，产品也最具竞争优势，产品性价比最高。罗氏则在读长方面占有优势。LifeTech测序平台已经通过与中国公司合作，向食药总局申请了注册。此外，中国另一家最大的测序服务提供商之一华大基因在2013年收购了美国测序仪公司Complete Genomics，并将其测序仪更名为BGISEQ，向食药总局申请注册。 　　1975 年至今，基因测序技术经历了三代，分别是第一代桑格法、高通量新一代测序法和单分子测序法，其中第二代高通量基因测序日趋成熟，在全球有广泛应用，特别是Illumina公司将测序成本已降至1000 美元，将刺激市场需求爆发式增长，未来医用乃至家用是重要方向。另外，在新一代测序技术迅猛发展的同时，第三代测序技术也在实验室研制中。 　　基因测序技术除了应用于医学、生物学、古基因学、地质学、环境科学等科研领域，而且广泛应用于与DNA 相关的领域，如商品检疫、法医鉴定、新药开发、生物农业乃至能源、环境、食品、健康、IT 等领域。从市场空间来看，仅肿瘤治疗这一目标市场就高达110 亿美元，而主要目标市场至少在230 亿美元以上。 　　近几年来，随着基因测序技术的进步，基因测序行业进入高速发展时期。根据研究机构BCC 今年2 月的测算，全球的基因测序产品2012 年达到35 亿美元，2013 年估计为45 亿美元，2018 年预计达到117 亿美元，复合增速高达21.2%，远超过体外诊断市场5.1%的增速。 　　我国基因测序产业状况 　　在国内，基因测序也早已出现，中国1999 年参与人类基因组测序项目，并培育出华大基因这种全球知名的基因测序公司。但是，中国基因测序领域前期发展较慢，尚处于临床试点阶段，仍是处女地，未来有广阔的发展空间。 　　制度成为国内基因测序技术发展的最大不确定性。据了解，基因测序技术在中国尚未取得临床体外诊断应用许可，目前处于试点期。今年2月，国家叫停了基因测序的临床应用 不过，3 月份，卫计委再次下发通知，开启基因检测服务试点机构申报工作，符合申报要求的医疗机构和独立实验室可以继续进行高通量测序服务。随着该领域审批政策的放开，基因测序行业有望迎来一个加速发展的阶段。 　　事实上，我国基因测序仪器市场长期以来都被外资垄断，Illumina在中国市场处于主导地位。据不完全统计，中国现在有上百家企业提供基因测序服务，但是第二代基因测序仪几乎全部依赖进口。处于产业链下游的中国企业也试图获得设计制造测序仪的能力，改变受制于人的市场格局，2013年中国对于测序仪及试剂的投入总额超过20亿元。 　　当前正在向食药总局申请注册的&ldquo 国产&rdquo 测序仪包括：华大基因的BGISEQ1000(基于CG的测序平台)和BGISEQ100(基于Life Technologies公司的Ion Proton测序平台)、中山大学达安基因股份有限公司的DA8600(同样基于Life Technologies公司的Ion Proton测序平台)。 　　虽然中国基因测序行业发展迅速，但在短期内仍受制于多种不确定的因素制约，市场发展起伏较大，行业进入量产尚需时日。 　　基因测序的A股机会 　　据了解，基因测序及应用是新兴生物技术产业中增长最为迅猛的行业。这种通过从人类血液或唾液的分析来测定其基因序列，从而预测疾病风险的技术不但开启了一个全新的健康服务市场，相关仪器设备、诊断试剂及相关软件的需求将与日俱增。 　　A股基因测序概念标的有：千山药机(基因芯片)、迪安诊断(第三方诊断)、达安基因(体外诊断)等。

6月28日，“以齐之力 共话病原 齐碳科技新品发布会暨在线学术研讨会“顺利举行，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，以及相关试剂盒，为灵活测序场景提供全新解决方案。齐碳科技线上发布会作为齐碳QNome家族新成员，QNome-3841hex的成功发布，标志着国产纳米孔基因测序仪开始矩阵化发展，将满足市场更多元的测序需求，为各领域的研究及应用提供核心支持。6张芯片独立运行 响应灵活测序的市场需求发布会上，齐碳科技联合创始人谢丹表示，“纳米孔基因测序仪QNome-3841hex为一款桌面式测序仪，是QNome-3841的升级版，其最大的特点在于更为灵活的通量，支持最多6个测序任务独立运行，测序过程中可自由组合测序芯片，灵活可控，无需凑样，最大程度上降低开机成本“。纳米孔基因测序仪QNome-3841hex数据产出方面，QNome-3841hex搭载全新升级测序芯片QCell-384，单张芯片可产出3G数据量，在6张芯片同时运行的环境下，一次测序可获取18G数据，满足了更高通量的测序需求。准确率和读长方面，QNome-3841hex延续了上一代产品的特性，单次准确率依然保持在90%，一致性准确率达99.9%。长读长一直是纳米孔单分子基因测序的显著特点，理论上的测序读长没有限制，只取决于样本核酸的读长长度，因此QNome-3841hex的读长范围很大，短则200bp，最长读长超过2Mbp。应用表现上，齐碳内部针对各类场景需求，在QNome-3841hex上进行了不同芯片组合的性能测试，并在病原鉴定、微生物组装、肿瘤融合基因鉴定、法医鉴定、人基因组低深度测序等多个方向进行了应用测试，均得到超预期的结果或指标，表明了QNome-3841hex应用的广泛性和可靠性。作为一款桌面式纳米孔基因测序仪，QNome-3841hex外观简洁、操作简便，可摆脱中心实验室的限制，加之其文库制备简单、边测序边分析、实时basecall的特点，有助于在突发公共卫生事件中，随时随地深入一线，快速查找问题源头，以及在病原体研究场景下，助力快速检测，全面掌握病原体基因信息。对于业界关注的齐碳半年内两度发布新品，谢丹表示，“随着齐碳QNome测序平台在越来越多的场景和领域提供价值，国产纳米孔基因测序技术硬实力被见证和认可的同时，市场端和应用端也赋予其更多期待：更灵活的测序、更高的通量、更低的成本等等。历经半年，齐碳科技携QNome-3841hex为市场交出一份新答卷。”作为齐碳纳米孔基因测序仪的早期体验者，扬州大学兽医学院李瑞超教授表示，我们感受到齐碳QNome平台在测序读长方面有优势明显。QNome-3841hex作为升级版，在通量方面有显著提升，势必会进入到更多应用场景，期待新品能够助推更多科研成果的产生。测序技术的发展，将极大推动生命科学和医学研究的进步，期待国产纳米孔基因测序技术更加成熟稳定，造福技术研究和临床应用。发布会上，齐碳科技还带来一款PCR条形码建库试剂盒，满足单张芯片多个样本混合测序需求。该试剂盒包含条形码试剂盒与PCR建库试剂盒两个模块，提供12个条形码，支持6组混合文库构建需求，3小时即可完成建库，简单快速，配合齐碳QNome测序平台，可极大降低单个样本的测序成本。国产纳米孔基因测序技术赋能微生物研究 为快速检出提供核心支持今年以来，齐碳纳米孔基因测序仪及配套芯片、试剂等产品，已陆续实现用户端交付，代表着国产纳米孔基因测序仪正式走向市场。借此发布会契机，齐碳科技还邀请到北京大学人民医院检验科主任王辉教授和中国科学院武汉病毒研究所杨航研究员两位专家，就纳米孔基因测序仪在微生物研究领域中的实测及应用探索，进行主题分享。王辉教授表示，近半年来，与齐碳合作了细菌基因组组装、宏基因组测序等项目，以及对齐碳宏基因组病原检测解决方案进行临床验证。很欣喜地看到齐碳纳米孔基因测序技术的突破，齐碳QNome测序平台可快速、稳定检出病原，并且对临床阳性样本的检测结果与经典方法高度一致。此外，纳米孔基因测序在耐药菌检测领域，也潜力无限。杨航研究员表示，在对噬菌体、耐药菌及其相互作用的研究中，快速、准确的基因测序技术，对科研和临床都十分有意义，希望与齐碳QNome测序平台继续合作，为噬菌体、细菌互作以及噬菌体耐受的研究，持续提供价值。作为生命科技的核心工具，齐碳的纳米孔基因测序仪还在司法刑侦、公共卫生防疫、动植物研究、感染诊断等多元领域中实现应用，目前，使用齐碳QNome测序平台的机构已超过100家，国产纳米孔基因测序技术正在赋能越来越多学者、科研人员的研究突破工作。发布会上，来自中国科学院昆明动物所、清华大学附属北京清华长庚医院、四川大学华西基础医学与法医学院的专家指出，齐碳QNome测序平台展现出国产自主研发精密仪器的卓越性能，在测序稳定性和速度方面表现优秀，很期待齐碳的纳米孔单分子测序技术不断升级优化，在更多领域提供价值。 乘势而上 带领国产新一代基因测序技术产品迈向矩阵化发展当前，生命科技革命席卷全球，加速融入到经济社会发展当中，为人类生命健康需求的快速增长，提供更为丰富的解决方案。以基因测序为代表的生物技术，迎来前所未有的发展机遇。日前，国家发改委印发《“十四五”生物经济发展规划》，这是我国首部生物经济五年规划，《规划》提出，加快发展高通量基因测序技术，推动以单分子测序为标志的新一代测序技术创新，不断提高基因测序效率、降低测序成本。可以说，新一代测序技术的创新已上升至国家战略层面，如同谢丹在发布会上表示，“纳米孔基因测序技术已经展现出极大的潜力和颠覆力，我们相信，接下来的几年将成为纳米孔基因测技术与应用爆发的关键窗口期”。齐碳科技将借势政策东风，持续提升科技创新能力，驱动产品迭代，秉承开放、合作的态度，在不同研究领域开展科研合作，进一步打破转化壁垒，推进新一代基因测序技术在各领域的开创性应用，让科技成果尽快转化为现实生产力。

一、项目基本情况项目编号：0747-2261SCCZA031项目名称：中国食品药品检定研究院高通量测序试剂套装购置项目预算金额：270.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：270.0000000 万元（人民币）采购需求：序号名称数量1高通量测序试剂套装（PE150）84套2高通量测序试剂套装（FCL PE150）34套 合同履行期限：第一次交货：合同签订后一个月内交付各品类订购量的50%；第二次交货：第一次交货后3个月内交付剩余50%。本项目( 不接受 )联合体投标。

1975年，英国生物化学家Frederick Sange发明了双脱氧链终止法，也就是一代测序技术，又称为Sanger测序技术。因读长较长、准确率高达99.999%，Sanger测序一直是基因测序的金标准。自从下一代测序技术（NGS）问世以来，更多科技企业倾向于发展通量更高的二代测序仪，在高通量测序仪市场一片百花争春的热闹场景面前，一代测序仪的市场显得有些冷清。中国基因测序仪市场长期被进口品牌所垄断，而相较于高通量测序仪市场，一代测序仪的市场进口垄断之势更为严峻，目前进口的Sanger测序仪占据国内市场90%以上的份额。作为一个涉及国家生物安全的敏感行业，一代测序仪的国产替代显得尤为紧迫。近几年，一些国产一代测序仪企业快速发展起来，并推出具有自主知识产权的Sanger测序仪，德诺杰亿（北京）生物科技有限公司（以下简称“德诺杰亿”）就是这其中的优秀代表。近期，仪器信息网“创新100”项目组走进德诺杰亿，了解企业技术和产品的发展，并与公司创始人、董事长兼总经理曹健荣就公司定位、发展规划和创新企业难点等话题进行了深入交流。曹健荣 德诺杰亿创始人、董事长兼总经理明确定位：做金标准技术德诺杰亿成立于2013年，2016年获国家高新技术企业认定并正式开始运营。八年来，德诺杰亿一步一个脚印，取得硕果累累。公司扎根底层技术研发，获得了90余项专利，成为国家专利试点单位和国家知识产权优势示范企业；近两年，先后获得北京市专精特新中小企业称号、北京市“瞪羚企业”认定、科创中国榜单新锐企业等诸多荣誉。德诺杰亿现已构建基因分析、样本前处理与荧光原位杂交（FISH）三大技术平台，并成功完成两轮融资。企业规模持续壮大，现拥有超过110名员工，实验室总面积超过1万平米。德诺杰亿部分专利展示在德诺杰亿创立之初，正值NGS发展势头最为迅猛之时，问及为什么不跟随热点去发展高通量测序技术，曹健荣这样回答：”我们首先要避开风口，作为一家民营企业，如果不想跟风，就要回归本质，把市场痛点落到实处，扎根在技术和应用的创新上。一代测序技术是测序行业乃至分子检测行业的金标准技术，金标准技术意味着生命周期长，受政策干扰小的特点。此外，这么多年以来国内很少有人做一代测序，事情总要有人做。”双方交流在创立德诺杰亿之前，曹健荣有着二十余年的体外诊断行业从业经历。在体外诊断试剂的方法学中，如PCR、酶联免疫、快检条等都很熟悉，唯独没有接触过FISH技术，而此次创业在Sanger测序平台之外却又偏偏选择同步发展FISH平台。在许多疾病的病理检测中，FISH也被冠以“金标准”的称号，这也表明曹健荣在选择赛道时理念始终如一。事实上，同步发展FISH平台也是曹健荣为企业发展上的“双保险”。她坦言“当时的想法是万一设备失败了，起码诊断试剂拿到批文可以上市销售，活着比什么都重要。”目前，德诺杰亿基于FISH平台用于实体瘤和血液瘤检测的HER2、TOP2A、TERC、ERG、TMPRSS2、ETV1、ETV4基因异常、膀胱癌细胞染色体及基因异常、慢性淋巴细胞白血病染色体及基因异常、骨髓增生异常综合征染色体及基因异常等一大批检测试剂盒以及多种探针等已经获得三类医疗器械注册证和一类医疗器械产品备案证。形成Sanger测序仪产品矩阵 多个应用场景临床当先作为公司的旗舰产品，德诺杰亿已经形成Sanger测序仪产品矩阵，其中重磅产品医疗版单通道、四通道、八通道的U3600/U4000/U8000系列测序仪，已于2023年获得第二类医疗器械产品注册证，自此德诺杰亿跨入少数拥有自主知识产权和医疗器械注册证的Sanger测序仪头部企业行列。此外德诺杰亿还推出了法医版U2000π型法医遗传分析仪和科研版U3600α和U4000αSanger测序仪等产品。车间里一抹靓丽的“中国红”德诺杰亿Sanger测序仪（仪器外观为“中国红”主体配色，开放式平台，市面上大部分商业化试剂盒均可使用。独特设计：U盒一体化耗材设计，集成毛细管、凝胶、阳极缓冲液于一个U盒当中，减少了用户的操作，节约了时间；同时凝胶低温保存系统延长凝胶的寿命，减少耗材浪费。）此外，德诺杰亿还发展了样品前处理产品线，并先后推出产品LunAmple-X16/LunAmple-Dancer全自动核酸提取纯化仪等产品，从而形成了基因分析全流程的解决方案。LunAmple-X16全自动核酸提取纯化仪和LunAmple-Dancer全自动核酸提取纯化仪（独特温控设计模块获发明专利）对于基因测序仪，许多人存在一个误区：认为二代、三代比一代好。事实上，测序技术的“代际”划分不同于手机、电脑等电子产品的代际差别，基因测序的代际区别是技术类型的不同，各类测序技术各有特点，在应用过程中又可以相互补充。一代测序技术有其独具优势的应用场景，德诺杰亿Sanger测序仪的主要应用场景包括医疗临床、公安司法、农业畜牧、食品安全和生物国防等。具体到临床端，根据《全国医疗服务项目技术规范（2023版）》，涉及一代基因测序和电泳医疗服务项目就有59项，包括遗传生育、血液病、感染病、药物代谢、肿瘤伴随等精准诊断。临床医疗是德诺杰亿Sanger测序仪最早切入也是目前拓展最好的应用领域，许多应用场景下，如在单基因或者特定明确的基因导致的遗传疾病检测时，Sanger测序仪在成本和准确率上更有优势，而且后续不需要复杂的生物信息分析，医生可以直接看到结果，更适合医院直接使用。在公安司法领域，身份识别、亲子鉴定、法医DNA比对等检测则是以Sanger测序仪为主要工具。德诺杰亿法医版U2000π型法医遗传分析仪于2021年获得相关司法检验认可，具备了在该系统使用的资质。在农业育种领域，Sanger测序平台是不可或缺的设备。在《“十四五”生物经济发展规划》、2022年中央一号文件等多个政策中，都明确了生物育种的重要性，在该领域，德诺杰亿也早有布局，比如在对国内育种领域占有重要地位的三亚崖州湾科技城与华大合作有种子测序实验室，为来自全国各地的分子育种科学家提供一代测序服务和技术支撑。扎根底层技术 造就未来产品可能 基因测序是一类高壁垒的技术，德诺杰亿能够拿到90多项知识产权绝非易事，这主要归因于公司对底层技术创新的重视和坚持。基因测序技术涉及众多学科交叉，包括光学、机械、电子、流体、化学、物理学、分子生物学以及信息软件等。德诺杰亿自创立之初，秉持着“交叉、融合、创新”的理念，并明确将知识产权作为公司的核心定位，为确保技术定位的准确性，公司在创业初期便进行了全球知识产权的筛查。为汇聚各类技术人才，德诺杰亿在美国设立研发实验室，吸引来自世界各地的技术精英，包括微流控芯片技术专家、软件开发技术专家等，技术交叉使我们积累了大量的问题解决能力和基础实力。经过坚持不懈地研发投入，如今，德诺杰亿已搭建了属于自己的底层技术堡垒，为公司未来的产品拓展奠定了坚实的基础。不得不说，扎根底层技术充分体现了曹健荣的深谋远虑和长远眼光。谈到未来产品规划，曹健荣表示，在技术和产品方面，德诺杰亿的短期目标是研制出更多通道的Sanger测序仪，适用于更多地应用场景。长期目标是提取、扩增、结果分析的一体机，让精准检测下沉到区县一级。国产创新仪器企业之困囿：低价竞争，劣币驱逐良币如今，德诺杰亿的产品得到了行业顶流专家的认可。但是，想要进入广大用户的实验室还存在诸多困难。市场存在的认知偏见就是国外设备比质量、国内设备比价格，唯低价者中标，劣币驱逐良币，品牌价值与创新的力量葬送在混乱的价格战中。在与国产创新仪器企业的交流中了解到，对于他们而言，用户只认进口、不认国产的固有认知一直排在企业发展困难榜的前列。许多国外主流仪器企业已经走过数十甚至上百年的历史，自然在这漫长的过程中积累了强大的技术优势。殊不知，在很多领域，国产自主研发的仪器也已经完全能够满足用户需求，在价格、售后方面甚至更有优势。在做好产品之外，改变用户认知已经成为国产创新仪器企业发展的关键一步。此外，政策对创新的支持也是企业立足和发展的重要一环。拿药品举例，在国外创新药是可以在一定时期内高于仿制药的30%的价格销售，而企业又可以用这一部分资金持续研发投入到新产品的研发中去，长期的积累最终形成一个良性循环。曹健荣认为，在某些方面我们是可以学习并借鉴的。双方合影（从左二至右： 德诺杰亿模块总工程师钱宇，德诺杰亿创始人、董事长曹健荣， 仪器信息网生命科学编辑李兆坤，仪器信息网“创新100”项目负责人韦东裕，仪器信息网营销服务中心邬铭星）后记：创业者故事走访过程中，曹健荣女士聊起了自己的职业经历。大学毕业后被分到北京市科委工作，原本捧着“铁饭碗”的曹健荣在一次涉外项目后离开原单位，开始了第一次创业并正式进入体外诊断行业，从艾滋病检测做起，发展出100多个体外诊断产品，后上市后退出；第二次创业，响应北京市政府号召，做了一家平台型公司，后被并购；这之后，在一次与朋友聊天中，大家一致认为大健康是未来的朝阳产业，出于没有做过设备的不甘，曹健荣再一次挑战自己毅然开启了第三次创业。她想，这个年纪再创业，一定要找到这个行业的痛点、难点和堵点做一些有价值的事情及有价值的产品。如今，曹健荣精力依旧十分饱满，她将自己的工作经验、人生智慧和职业精神融入到新的企业发展中，希望每一个在这里工作的人都能够有工作之外的成长与收获。她说：“按部就班的只是工作，思考与挑战才可以迭代自我。”从她的三次创业中经历可以看到，她是一个敏锐、擅思考又有魄力的创业者和企业家，不断挑战也不忘初心，值得学习。附：“创新100”介绍　　秉承“国产科学仪器腾飞行动”宗旨，仪器信息网于2018年启动“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目，通过筛选一批具备自主创新能力的中小仪器厂商，借助报道、走访、调研等方式，在企业发展的关键时期“帮一把”。 项目自启动以来，已收到超过300家企业的踊跃申请，通过输出公益性的宣传报道，组织企业研学、参观交流、主题讨论等各类资源对接活动，得到广大科学仪器企业与用户单位的高度关注与一致好评，现已成为中国科学仪器市场颇具影响力的特色活动，对于提升国产仪器品牌影响力，为行业筛选优质仪器企业贡献重要力量。为延续“国产科学仪器腾飞行动”精神，筛选和服务更多国产科学仪器潜力企业，“创新100”将于2024年继续进行，为国产仪器企业输送更多公益资源。　　诚邀具备实力、符合条件的创新企业扫码申报“创新100”。　　报名通道及活动专题：https://www.instrument.com.cn/zt/chuangxin100-2021

2024年1月16日，北京普译生物科技有限公司（以下简称“普译生物”）发布了其首款中通量纳米孔测序仪PolyseqOne和试剂盒，PolyseqOne测序系统为长读长测序应用提供了新的解决方案。普译生物成为继齐碳科技、安序源之后国内又一推出商业化纳米孔测序仪的企业。此次新品的一大看点是单次测序准确率超过97%。PolyseqOne发布会现场PolyseqOne测序仪及与之匹配的PolyseqCell测序芯片单张芯片测序通量15-20 Gb普译生物联合创始人兼总经理王大千博士表示，PolyseqOne是一款中通量测序仪，设备便携小巧。测序仪通过USB3.0与笔记本电脑或台式计算机连接，控制软件界面简洁友好，操作简便。测序芯片PolyseqCell基于硅基半导体芯片，集成了核心测序信号放大部分，具有集成度高，噪声低、通量高等特点。数据产出方面，PolyseqCell单颗芯片有2560个测序单元，最高可获得15-20Gb的高质量数据，满足多种应用场景的测序需求。在基因组测序方面，PolyseqOne单次准确率超过97%，一致性准确率（30x）超过99.9%。普译生物总经理王大千博士介绍PolyseqOne测序系统性能长读长是纳米孔单分子基因测序的最主要优势之一，正受到越来越多的重视，在技术研发领域著名的Nature Methods杂志更是将长读长测序评选为2022年的年度方法。纳米孔测序理论上的测序读长没有限制，只取决于样本核酸的读长长度。目前PolyseqOne已获得超过200Kb的单次读长数据。凭借自主创新技术突围蛋白专利封锁，实现核心工具国产化工欲善其事，必先利其器。凡是制造强国和质量强国，都必然是仪器强国和测量强国。随着医学“分辨率”革命，基因组、蛋白组、代谢组等多组学技术在医疗健康领域的广泛应用，全基因组测序技术作为生命科学研究中的重要技术手段，已成为分子诊断、生物医药必不可少的研究工具。而作为生物技术革命浪潮中的生物信息解读工具，基因测序技术长期沿着高精度、低成本、高效率以及便携化等方向发展。现阶段，全球范围内的纳米孔测序核心专利主要掌握在美、英、中三国中，我国纳米孔测序仪的商业化进程尚处于追赶状态。面对纳米孔测序设备、配套芯片及试剂可能存在被外国“卡脖子”的风险，普译生物肩负第四代测序仪自主可控的国产化使命。普译生物成立于2021年，专注于以生物纳米孔为基础的新一代核酸及其他生物聚合物测序仪与配套试剂耗材开发，致力于从源头推动我国的测序产业，降低测序成本，使测序技术真正走进各级医疗机构，改变疾病诊疗模式，维护国民生命与健康，满足大数据时代精准医疗的迫切需求。公司创始人黄亿华博士，是国际知名结构生物学家，其本科及硕士毕业于北京大学，博士期间进入美国康奈尔大学深造，博士导师为美国科学院院士吴皓教授。博士后期间加入美国西南医学中心，合作导师为诺贝尔奖获得者Johann Deisenhofer教授。黄亿华博士2010年底回国，加入中国科学院生物物理研究所，目前为生物物理所研究员，国家杰出青年科学基金获得者，国家万人计划科技创新领军人才，中国生物物理学会分子生物物理分会理事长。2014年，黄亿华博士首次发现并鉴定了纳米孔蛋白CsgG，正是这一发现协助催生了世界首台商业化生物纳米孔基因测序仪。2020年，黄亿华博士与荷兰科学家几乎同时鉴定出CsgG/CsgF复合物的结构与功能，进一步推进了纳米基因孔测序仪准确度的提高。黄亿华博士在beta-桶状膜蛋白结构与功能领域近20年的深耕，为攻克自主知识产权纳米孔蛋白这一核心技术，打下了坚实的基础。 公司核心研发团队专业领域覆盖了分子生物学、核酸化学、结构生物学、蛋白质工程、人工膜构建与表征、表面化学、单分子生物物理、MEMS芯片光刻、ASIC电路设计、微流控技术、机器学习、基因组学、生物信息学等多学科交叉领域。曾先后获得科技部国家重点研发计划“变革性技术”关键科学问题重点专项、中国科学院重大仪器设备研制项目、中国科学院0-1专项、生物岛实验室、科技部国家重点研发计划“十四五”基础科研条件与重大科学仪器设备研发等多项国家和地方政府资助。普译生物所使用的纳米孔蛋白，是研发团队基于十余年研究积累的原始创新，完全独立于其他被专利保护的蛋白，使公司能够突破国外的专利封锁。而本次发布的中通量纳米孔基因测序仪PolyseqOne以及配套芯片和试剂盒，公司均拥有完全自主知识产权。

12月10日，“2021启齐碳科技新品发布会”于线上举行，齐碳科技发布了国内首台即将量产的纳米孔基因测序仪QNome-3841，以及配套芯片和试剂，并宣布其位于成都天府国际生物城的生产基地竣工。齐碳科技线上新品发布会QNome-3841的成功发布和量产，意味着国产纳米孔基因测序技术正式踏入市场化进程，齐碳科技也成为国内第一家将纳米孔基因测序技术推向市场的高科技企业。纳米孔基因测序仪QNome-3841全新纳米孔基因测序仪量产在即 市场化进程开启发布会上，齐碳科技联合创始人兼首席科学家白净卫博士表示：“QNome-3841是国内首台即将量产的全自主研发纳米孔基因测序仪，搭载专有测序芯片Qcell-384以及配套试剂盒。QNome-3841定位为一款小通量测序仪，8小时可产出1-1.5Gb数据，单次准确率达90%，一致性准确率（50x）达99.9%。读长是四代测序仪天然的优势，齐碳内部已使用此款设备完成了读长大于300Kb的测序实验。首款量产产品因直接测序、实时、小巧便携等特点，特别适合小型实验室、户外及对时效性要求高的应用场景，例如临床应用时，可以做到来一个样本测一个样本，无需凑样，可大大缩短测序时间。此外，QNome-3841为用户提供一站式数据分析平台，两种模式可根据测序场景进行选择。”齐碳科技首席科学家&联合创始人白净卫博士演讲现场随着全新纳米孔基因测序仪的量产，纳米孔测序技术将在更多应用场景中发挥效用，为生命科学及相关领域的研究及应用提供更便捷、高效的解决方案。发布会上，白净卫博士还分享了齐碳科技过去一年里在纳米孔蛋白、生物芯片等核心技术方面取得的实质性突破。齐碳科技最新一代自主研发的K2系列纳米孔蛋白，测序准确率大幅提升，在没有进行basecall算法的优化下，单次准确率已达到95%。此外，齐碳科技研发了基于有机基材和硅基材的两种流体芯片，耗材可拆卸，有效降低测序成本，同时还完成了自主ASIC芯片设计，全流程国产化生产，真正实现中高通量芯片的自主可控。“在过去的五年里，经过不懈努力，我们欣喜地看到纳米孔测序技术的准确率随着蛋白生化和算法模型的进步在不断提高，预期在不久的将来可以比肩当下的主流测序技术。在通量方面，随着芯片设计和工艺的成熟完善，纳米孔测序技术将更灵活地适应各类应用场景。”白净卫博士强调。发布会上，齐碳科技还宣布了其位于成都天府国际生物城的生产基地正式竣工。该生产基地总面积约4000平方米，共3层，总投资金额达2亿元人民币，设有办公区、展示区、蛋白生产车间、试剂生产车间、仪器生产车间，以及检验区域、仓库等各项功能区。齐碳科技位于天府国际生物城的生产基地生产基地计划投产产品涵盖建库试剂盒、测序试剂盒、生物芯片、纳米孔基因测序仪等。投入使用后，每年将生产纳米孔基因测序仪2000台，配套检测试剂盒、芯片100万人份测试量。中关村协同创新基金总经理孙次锁表示：“我们一直秉承‘技术偏好型’的善意投资人理念，致力于支持硬科技企业的创新发展。此次齐碳全自主研发纳米孔基因测序仪的量产和生产基地的竣工，标志着齐碳从研发阶段正式步入市场化阶段，也展示了其国际一流的技术研发能力和前瞻性的战略布局。在技术壁垒极高的纳米孔基因测序上游领域，齐碳科技率先入局，在国内开启学术研究和产业化工作，奠定领先地位，为后续产品市场化及商业化提供了有效保障。未来期待齐碳科技为基因测序行业注入更多新动力，早日造福人类健康。”Alpha Test成果丰硕 奠定国内纳米孔测序技术信心　　2020年9月，齐碳科技发布了中国首台自主研发的纳米孔单分子基因测序仪，基于该产品的Alpha Test今年5月正式启动。发布会上，齐碳科技首次公布纳米孔基因测序仪QNome-9604在多领域、多场景下的优秀表现。齐碳科技联合创始人谢丹博士表示，在Alpha Test阶段，齐碳科技与病原体研究、遗传病研究、肿瘤研究、司法刑侦、动植物保护等领域的头部企业、高校、科研院所等多家机构开展合作，涉及70多个项目，1500多个样本。项目涵盖土壤宏基因组测序、疾病检测、物种鉴定、基因组组装、病毒分型、临床病原检测等。齐碳科技联合创始人谢丹博士分享Alpha Test阶段测序数据在这些合作项目中，通过利用纳米孔基因测序仪QNome-9604对大量细菌、病毒和人类基因组样本进行测序，已累计输出800Gb数据。而这些数据也为将来更多的创新研究，提供有力支撑。　 发布会上，谢丹博士还介绍了Alpha Test阶段的测序数据表现：“单张芯片的最大孔数为325、最大数据量产出为1420Mb、最大N50为36Kb，最长reads为290Kb。”谢丹博士认为，Alpha Test阶段的数据表现，证明QNome-9604产品的性能和可靠性符合预期，可以满足下游应用端用户的需求。随着研发不断进步，产品性能还将得到更快速的提升。随后，他还分享了Alpha Test阶段在血流感染宏基因组检测、细菌基因组组装、法医领域SNP位点测序、肿瘤融合基因检测等6个典型案例，展现了纳米孔基因测序技术在多个应用场景中的优势和广阔的市场前景。四川大学华西基础医学与法医学院侯一平教授表示：“全球法医实验室广泛使用DNA检测来侦破刑事案件。DNA测序对序列结构解析的优势有益于法医DNA分析。便携的纳米孔测序仪更加适用于犯罪现场分析，近来逐渐在法医领域崭露头角。我们釆用齐碳四代测序平台进行了法医遗传标记研究，获得了可喜的进展。”此外，扬州大学李瑞超教授也就Alpha Test阶段的合作做出了评价。他说，通过测试，齐碳科技研发的初代测序仪QNome-9604在多重耐药菌基因组测序与组装方面表现良好，加速了耐药菌基因组学研究。相信随着技术与产品的更新迭代，越来越多的应用领域将会显现！多元场景下的优秀测序数据表现让应用端看到了国产纳米孔基因测序技术的更多可能性，从而奠定了业内对国产纳米孔基因测序技术的信心。厚积薄发，齐碳科技掀起基因测序国产替代浪潮近年来，国家加大了对国产仪器的支持力度。2021年以来就已有14个省市陆续发布新的政府集中采购目录及政策标准，明确了政府采购应遵循国产优先原则。此外，国家对生命科学也愈发重视，各地方政府相继出台多项政策明确支持基因产业发展。基因测序这一细分领域顺应发展大势，拥有巨大的市场前景，吸引了大量资本涌入。这些为齐碳科技这家基因测序界黑马提供了非常好的发展机遇。 据悉，齐碳科技在从事纳米孔基因测序仪及配套芯片、试剂耗材研发与制造的同时，一直秉承开放、合作的态度，为中下游用户提供技术支持和产品支撑，加速构建基于纳米孔基因测序技术的生态平台。正如齐碳科技CEO胡庚博士在发布会上所说，“当前的技术和产品仅仅是一个开始，未来齐碳将不断加速技术、产品和场景的探究步伐，为用户提供各个场景下‘从样本到结果’的基因测序解决方案。”长期关注生物科技领域投资的高瓴创投表示：“由于基因行业上游产业门槛过高，长期以来国际巨头占据着最主要的市场份额。在国内大力发展原发创新的背景下，基因测序领域未来发展空间巨大，国内企业更是大有可为，齐碳科技作为国内第一家、全球第二家造出纳米孔基因测序仪并即将开始量产的高科技企业，在技术壁垒、效率、成本等多个方面都有很强竞争力，希望齐碳科技能引领中国基因测序上游领域发展，实现弯道超车。”

纳米孔测序也被称为第三代测序，而Oxford Nanopore公司则是这一领域的先行者。去年11月，该公司启动了掌上测序仪MinION的早期试用计划。这个备受关注的测序仪只有USB大小，可以实现即插即用。 　　East Anglia大学和Public Health England的研究团队十二月九日在Nature Biotechnology杂志上发表了使用MinION获得的研究成果，他们用MinION鉴定了一种多重耐药菌的抗性基因。这项研究表明，这一技术能够很好的用于传染病诊断。 　　&ldquo 长读取&rdquo 测序对于确定抗性基因的位置是非常重要的，纳米孔测序就是一种长读取的基因组测序技术。此前的长读取测序需要在昂贵的仪器上进行，而且操作起来比较复杂，往往只能在专业性的实验室里使用。而MinION非常小巧轻便，售价更低至650英镑左右。 　　最近在全球范围扩散的伤寒沙门氏菌(Salmonella Typhi)单体型H58是一种具有多重耐药性的突变株。研究人员通过鉴定其耐药基因，证明了MinION在临床上的实用性。 　　耐药性基因在染色体上的确切位点被称为抗生素抗性岛。研究显示，MinION只用18小时就能得出鉴定结果，而且精确性与现有技术差不多。 　　领导这项研究的Dr Justin O' Grady说：&ldquo 新兴的抗生素抗性正在快速扩散，而这类技术将为耐药性检测带来一场革新。&rdquo 　　&ldquo 在此之前，用传统方法做这种分析要花几个月的时间，因为测序后要进行大量的分析工作。人们最终拿到结果的时候，很可能已经无法为临床诊疗提供指引了。&rdquo 　　研究人员指出，低成本速度快的纳米孔测序与短读取测序结合，能够为人们提供组装完全的细菌基因组，相信公共卫生机构和临床实验室很快就能从中获益。此外，纳米孔测序系统经过进一步改良之后，将不再需要短读取数据。 　　这项研究首次为人们展示了，MinION解决重要生物学问题的巨大潜力，这一技术可以广泛用于临床上的细菌鉴定、传染病诊断和耐药性检测。

基因测序技术飞速发展，使得几十个甚至上百个基因的测序能够在几天之内完成，近日，&ldquo 蛋白质测序仪器和试剂国产化&rdquo 项目实施工作会议在北京大学顺利落幕，会议得到了北京大学前沿交叉学科研究院方竞院长的大力支持。 　　90年代人类基因组计划，中国科学家承担了1%的任务 而2010年代的人类蛋白组计划，则是由中国科学家领军 20年来，从承担人类基因组计划1%到人类蛋白组计划的领袖全球，证明了中国科学的长足进步，也体现了中国科学家的卓越贡献。此次工作会议是科研与产业化结合非常好的范例，由国内蛋白组领域的重要企业参会，并成立了&ldquo 中国人类蛋白质计划企业工作组&rdquo ，由知名企业担任企业工作组组长，努力打破生物质谱被国外企业垄断的局面，迅速将相关的研究成果运用于临床诊断。 　　&ldquo 蛋白质测序仪器和试剂国产化&rdquo 项目，基于&ldquo 中国人类蛋白质组计划&rdquo ，项目共分9个课题，其中&ldquo 激光解析基体辅助离子源-蛋白测序仪器&rdquo 课题，是一重点研究方向，将会加大蛋白质组学在临床领域的研究与应用，快速推动生物质谱技术在临床医疗领域的应用。 　　利用对人体DNA分子的鉴定来辅助诊断的技术(分子诊断技术)在上个世纪就已经出现了，比如，FISH等核酸杂交技术已经可以进行染色体和基因水平的分析。上世纪90年代，定量PCR技术的兴起大大加快了突变鉴定的速度，可以进行DNA上单个位点突变的鉴定，被广泛应用于临床。本世纪初，人类基因组草图绘制的完成标志着第一代基因测序技术的成熟，对一个或几个基因的测序开始应用在临床上，对基因突变测量的分辨率得以提升，在传染病的鉴定以及癌症等致命性疾病的靶向治疗中应用广泛。 　　除了精度的提高，基因芯片技术的发明使得同时检测许多基因的变化成为可能。如今新一代测序技术的进展使得大规模测序的速度急剧提高，成本急剧降低，越来越多的疾病找到了可用于诊断或分型的分子标志物，同时检测几十个基因的微小变化也不再困难，对传染病病原体的鉴定变得更加快速，许多遗传性疾病都可以实现无创的产前诊断。 　　科技的进步应用于医疗领域需要经过一段时间，与IT等领域不同，医疗领域是政府监管最为严格的领域，合规性是临床应用上绕不开的问题。一项技术的成熟必须得到政府监管部门的认可才能得到应用，而新技术的批准、质控可溯源体系的建立、收费标准的建立等需要耗费时间。新一代测序的应用涉及到测序仪器、测序试剂、生物信息软件与数据库的相互配合，虽然这项技术在21三体综合症的产前诊断等应用方面展现出了极好的前景，但我们必须承认，在从基因序列到疾病的探索中，还有许多未知的问题需要解决。

2011 年，《自然方法》杂志( Nature Methods )将单细胞测序列为年度值得期待的技术之一，2013 年，《科学》杂志（Science）将单细胞测序列为年度最值得关注的六大领域榜首，表明单细胞测序已成为科研热点。应广大客户的强烈需求，2017年6月6日-8日，环球分析测试仪器有限公司携手英国Dolomite Bio公司在北京、上海和广州成功举办单细胞RNA测序和液滴微流控技术交流会，会议的主要内容包括：1、液滴微流控技术应用在单细胞研究的优势2、高通量单细胞RNA测序实验中遇到的问题3、B细胞和T细胞、FACS分选等应用介绍4、现场演示Dolomite Bio公司的产品会议现场，Dolomite Bio公司的技术专家Muriel博士演示了单细胞制备的整个实验过程，现场所有客户均被邀请亲自体验了实验过程，客户对实验结果非常满意，并对Dolomite Bio系统通量高、应用灵活、开放的特点给予了极大的肯定。 北京会议现场 客户体验实验 上海会议现场 广州会议现场

台式高通量基因组测序仪承诺将基因组学普及到大众，但对非专业测序技术人员而言，却无法分辨这些承诺是不是激烈的行业竞争中过头的宣传手段。据《自然》网站4月22日报道，英国伯明翰大学、卫生保护局等机构研究人员组成的一个研究小组对目前市场上3种主要的基因组测序仪进行了调查，用分离的埃希氏菌对它们的组测序性能进行了对比分析。研究结果发表在当日的《自然· 生物技术》上。 　　目前市场上有3种主要的高通量基因组测序仪：罗氏公司的454 GS Junior、Illumina公司的MiSeq和生命技术公司的PGM测序仪，它们的安装和运行成本都在最适中范围，都能满足绘制细菌基因组序列草图的需求，作为医疗设备用来鉴定和识别病原体具有很大优势。 　　对比检测显示，这3种测序平台各有优劣。如果想要每小时检测总流量最大，PGM是首选，达到80Mb/小时&mdash 100Mb/小时 如果想要每次检测流量最大，当属MiSeq，达到1.6Gb，每小时60Mb，同时它的精确度也是最高的 如果看谁一次读取序列最长，连续性最好，则454GS Junior夺冠，达到600个碱基，但它流量最低，每次检测仅为70Mb，每小时9Mb。PGM和454 GS Junior在检测同聚物的精度方面略逊一筹(插入缺失误差分别为每100个碱基1.5和0.38)。在成本因素方面，研究人员指出，只看价格并非万全之策。 　　去年夏天，埃希氏菌在德国夺去了40多人的生命。该研究作者之一、英国伯明翰大学生物信息专家尼古拉斯· 罗曼介绍说，下一代基因组测序即将进入医务室和公共健康领域，服务对象是那些非专业人士。人们不得不依赖市场信息和公司博客发布才能获得一些比较信息，在激烈的市场竞争中，这些有关性能分析的信息非常有用，但也非常难得。此外，他们的报告也揭示了当前基因微生物诊断学方面的情况。 　　罗曼还说，他们力图把检测中的两大误差源结合起来，这两个主要误差源是核苷酸替换(此时测序仪读的是不正确的碱基)和同聚物插入缺失(插入并探测不正确的序列数据)。同聚体区段误差属于系统误差，即使对样本多次检测，误差依然存在。如果竭力追求从检测结果中排除仪器误差是非常困难的，反而会遏制了公众卫生领域的细菌基因组分析能力。

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■基于高通量测序结果进行深度的数据挖掘，能够对样品中的生物组成进行较好分析，有助于建立快速、准确、系统的中药制剂的生物成分分析方法。 　　■不管是一味药里含10种生物还是含20种生物，这一技术都可以一次性检测出来。得益于技术的进步，还可以一次同时对数十种中药制剂进行检测，而成本只在6000元人民币左右。 　　■相比国外的研究成果，青能所的分析方法更加系统化和全面，目前研究团队已经有多项发明专利被受理，还申请了多个软件著作权。 　　中药，在大多数西方人，以及接受过西方医学教育的中国医生看来，因为其疗效无法从根本上被科学解释，而不被国际主流医学界认可。这种不认可表现在，我国中药制剂(包括丸剂和散剂)的出口额一直在低位徘徊。 　　而随着中科院青岛生物能源与过程研究所(简称青能所)对高通量基因测序技术的成功应用，中药制剂面临的这一困境有望得到改变。目前，青能所与山东省医学科学院药物研究所共同组成的团队已经完成了第一步&mdash &mdash 利用基于高通量测序数据分析的中成药生物成分分析新技术，对中成药&ldquo 六味地黄丸&rdquo 进行全面生物成分(处方物种和杂质物种)分析，相关成果发表在英国自然出版集团旗下的《科学报告》杂志。 　　国外检测&ldquo 不一致&rdquo 　　我们证明&ldquo 一致性&rdquo 　　2012年，澳大利亚科研人员发表的一篇文章引起国际社会广泛关注。研究人员为澳海关所检测的15种中药中，发现许多药物的实际成分与说明书所写成分不符，有的还含有多种有毒物质，乃至濒危动物成分。 　　&ldquo 当时看到这方面的报道，感觉很想做些什么，从正面的角度对中药进行阐述。&rdquo 山东省医学科学院药物研究所白虹副研究员告诉记者，从那时起他们开始关注高通量测序技术在中药领域的应用，&ldquo 我们发现基于测序的物种鉴定在单味药材中的报道较多，但利用高通量测序技术分析中药制剂的生物成分，国内几乎无人涉足。&rdquo 　　在一次学术交流中，白虹了解到青能所单细胞研究中心生物信息学团队一直致力于高通量测序技术在生物混合样品分析中的应用，这恰恰正是自己所需要的。双方在进行了初步尝试后发现，这一研究有较大的可行性，进而确定共同组建团队，用高通量基因测序技术对中药制剂进行生物成分检测分析。 　　&ldquo 可以说，我们最开始的目的就是为了给中药制剂正名。既然国外研究人员能通过新技术证明中药制剂的检测成分与说明书不符，那我们也可以用新技术证明，大部分中药制剂的成分与说明书是一致的。&rdquo 白虹表示。 　　&ldquo 一个中药制剂一般含有多种生物，这些生物又含有成千上万个小分子化合物，其中一些小分子化合物作用于人体的一些蛋白质，这些蛋白质又和某些疾病密切相关。&rdquo 中科院青能所助理研究员苏晓泉告诉记者，如果这一链条能被科学&ldquo 打通&rdquo ，就可以证明中药制剂的科学性，从而为其&ldquo 正名&rdquo 。 　　比国外的检测方法 　　更系统化更加全面 　　对中药制剂的成分分析，目前国内外机构大多是通过化学分析方法，即通过光谱和色谱手段对中成药的化学成分进行测定。但这一方法无法检测中药材采收或加工过程中的生物污染、替代品、错误鉴别、伪品、掺假。科学、合理、可操作性强的中药制剂生物成分分析方法也被提升到实现中药现代化、产业化和国际化的高度。 　　&ldquo 中药制剂生物成分分析的核心任务可归结为对包含多个生物物种的混合体系(混合生物样本)的物种鉴定。基于高通量测序结果进行深度的数据挖掘，能够对样品中的生物组成进行较好分析，有助于建立快速、准确、系统的中药制剂的生物成分分析方法。&rdquo 青能所宁康研究员说。 　　研究人员以&ldquo 六味地黄丸&rdquo 为研究对象，探索新方法的可行性。苏晓泉和同事一起优化了基因组提取方法，选择了合适的DNA分子标记，建立了六味地黄丸的参照数据库，并利用第二代高通量测序仪对不同厂家的多个批次的药进行检测分析。一次检测他们就可以得到几个GB的数据，再将测序结果与数据库中的DNA分子标记相对照，就能得知这些DNA是来自于哪些生物。&ldquo 通过检测，我们发现，不同厂家的同一种药，与《药典》的标准相比在接近性上各有不同，各厂家出产的不同批次药品，稳定性也各不相同。&rdquo 苏晓泉说。 　　&ldquo 这些检测结果，并不能说明哪个厂家的药好，哪个不好。毕竟国家还没有中药生物检测的标准，我们也只是进行了初步的探索。&rdquo 白虹说。 　　&ldquo 相比起澳大利亚研究团队发表过的研究成果，检测方法都差不多，但我们的分析方法更加系统化和全面，目前我们的研究团队已经有多项发明专利被受理，我们还申请了多个软件著作权。&rdquo 苏晓泉表示。 　　已成功迈出了第一步 　　评价体系将日臻成熟 　　&ldquo 六味地黄丸&rdquo 检测分析的成功，并非意味着高通量测序技术能检测所有中成药，&ldquo 由于这一方法是基于DNA分子标记来实现物种鉴定，所以从理论上只适合于药材直接粉碎后入药的丸剂或散剂。&rdquo 白虹说。 　　当然，这一新技术针对大处方药也有自己独特的优势，&ldquo 不管是一味药里含10种生物还是含20种生物，这一技术都可以一次性检测出来。&rdquo 苏晓泉说，得益于技术的进步，一次可以同时对数十种中药制剂进行检测，而成本只在6000元人民币左右。 　　白虹认为，当前这一技术主要用来分析中药制剂的生物成分，&ldquo 我们将进一步完善生物成分的分析方法，再结合化学成分分析，进而形成更为完整成熟的中药制剂评价体系。&rdquo 白虹还强调，国外学者提及的中药有毒成分要客观看待，&ldquo 不仅中药，西药中有些成分吸收多了对人体也有害，关键在于剂量和在医生指导下用药。&rdquo 　　至于最终能形成证明中药科学性的方法和理论，对研究团队来说还很遥远。但&ldquo 生物&mdash 小分子化合物&mdash 蛋白质&mdash 疾病&rdquo 的链条在理论上是讲得通的，&ldquo 在这一链条中，一些环节已经有人在研究。但很多对应的关系不是现成的，要一点点去推导。&rdquo 苏晓泉说。 　　他们最终能为中药&ldquo 正名&rdquo 吗?从科学实验上迈出第一步后，还有更多的挑战等待着这支年轻的科研团队。 　　■名词解释 　　高通量基因测序技术是新一代DNA测序技术，即测定DNA序列的技术。相比起第一代测序技术，高通量测序技术可以一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，因此在有些文献中称其为下一代测序技术。同时高通量测序使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能，所以又被称为深度测序。

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前文回顾（点击查看）：蛋白质测序技术发展漫谈（上篇）；蛋白质测序技术发展漫谈（中篇）；蛋白质测序技术发展漫谈（下篇）前面描述了目前成熟的蛋白质测序方法，并对最流行的基于质谱的蛋白质测序方法进行了综述。非质谱依赖的蛋白质测序手段，除了几十年前发展的基于Edman降解法通过气相或液相色谱测序的方法，最近热门领域的方法主要包括基于荧光或纳米孔的单分子蛋白质测序，代表了未来的发展方向。基于纳米孔单分子蛋白质测序方法纳米孔测序（nanopore sequencing）法是借助电泳驱动力使待测单个分子逐一通过纳米孔，通过检测纳米孔截面的电流变化来实现对序列的测定。纳米孔测序最初在1996年被提出，通过膜通道检测多核苷酸序列，也就是单分子DNA的测序[1]。随着使用纳米孔对单分子DNA测序技术的逐渐成熟[2-5]，纳米孔技术也被应用在单分子蛋白质的鉴定上。对于DNA来说，其二级结构和电荷相对比较一致，它的聚合物比较容易处理，而且仅由四种碱基组成，单分子DNA测序比较简单。相比之下，蛋白质分子由20种氨基酸组成，并且蛋白的电荷和疏水性多变，还存在大量的二级和三级结构，因此基于纳米孔技术对蛋白质的鉴定要比DNA困难很多[6]。当前的基于纳米孔对蛋白质分析的主要探索方向是通过寡核苷酸适配子或抗体等亲和分子对纳米孔进行功能化，当蛋白质或肽段分子通过纳米孔时，由于不同氨基酸在纳米孔附近的结合或通过会引起不同幅度的电流变化，基于这些变化就可以确定氨基酸的种类，从而逐个得到所测蛋白质或肽段的序列信息（图1）。图 1 借助纳米孔的横向电流检测单分子蛋白质[2]牛津大学的Hagan Bayley[7]团队将单个α-血溶素蛋白孔插入两侧带有电极的膜中，磷酸化的蛋白质在DNA寡核苷酸的牵引下展开，并穿过纳米孔，通过记录纳米孔的电流变化区分出了202个磷酸化蛋白质的4种不同亚型，但无法鉴定蛋白质的一级结构。Francesco[8]团队将蛋白质或氨基酸吸附在金纳米星上，并施加电等离子体力将粒子推进并约束在金纳米孔内，利用金纳米星与金纳米孔壁之间的单个热点，实现了单分子表面增强拉曼散射（SERS）探测，用于检测氨基酸，并且可以分辨仅含有两个不同氨基酸的单个多肽分子抗利尿激素和催产素。Cao等[9]通过单个定点突变，在具有锥形识别位点的耻垢分枝杆菌孔蛋白A（MspA）的纳米孔内腔中引入了甲硫氨酸，从而将该反应有目的的移植到了MspA纳米孔最尖锐的识别位点，并观测到了相应的单分子反应信号。该纳米孔可以引入更多的离子电流，从而放大检测信号，其狭窄的识别位点则提供了更高的空间分辨率，大大削弱了周围氨基酸的干扰，从而拓宽生物纳米孔的单分子检测功能，有望推进基于孔道的单分子蛋白质测序研究。Ouldali[10]研究团队研发出了一种新型气溶素纳米孔，此纳米孔借助将氨基酸附着在聚阳离子载体上，使氨基酸在纳米孔上停留时间变长，并检测其通过纳米孔时电流的变化，最终可识别出组成蛋白质的15种氨基酸，也能检测到组成蛋白质的其余5种氨基酸的电流变化，但是无法对其进行区分。虽然只是对氨基酸进行识别，但作者设想通过对蛋白或者肽段末端氨基酸逐个降解，利用纳米孔技术鉴定从末端释放出来的氨基酸，从而对蛋白质或肽段序列进行测定。Zhao[11]等将一对金属电极分隔在约2nm的孔洞旁，当氨基酸线性穿过这种纳米孔的时候，每一个氨基酸都会完成一个回路，并反馈出相应的电信号，常见的20种氨基酸在通过纳米孔时都可以产生电信号。有的氨基酸需通过大约50种不同信号特征被鉴定，但绝大多数的氨基酸仅需要不到10个信号特征被鉴别。这种方法不仅能够高可信度的鉴定氨基酸，还能区分翻译后修饰的氨基酸（肌氨酸）及其前体（甘氨酸）、区分同分异构体的亮氨酸与异亮氨酸、区分对应对映异构体的氨基酸镜像分子L-天冬酰胺和D-天冬酰胺。此技术被应用于对两条由四个氨基酸组成的短肽（GGGG 和GGLL）进行测序，单分子短肽穿过纳米孔，孔道两边电极记录每个氨基酸通过时产生的电信号，通过测序算法，识别代表不同氨基酸的特征信号，从而得到短肽的序列。基于纳米孔单分子蛋白测序目前还属于初步发展阶段，除了需要根据电信号准确区分组成蛋白质的氨基酸以外，另一个关键是设计可一次拉动一个蛋白质或氨基酸穿过纳米孔的“马达”。为了让蛋白质或肽段顺利穿过纳米孔，研究者们在蛋白质一端添加了一串带有负电的氨基酸或者一段短DNA，用氨基酸或DNA链拉动蛋白质，可以使一些蛋白质打开折叠并顺利穿过纳米孔，但另一些复杂折叠的蛋白需要更多拉力，于是研究者在引导序列上添加了可以打开折叠的ClpX的识别位点[12]。这个系统能够将简单折叠的目标蛋白牵引过纳米孔，但对于折叠非常紧密的蛋白质仍要使用变性剂来打开折叠。基于纳米孔技术对单分子肽段或蛋白质测序目前还停留在对氨基酸鉴定和对短肽的区分阶段，还不能实际应用于对蛋白质的测序。虽然纳米孔测序具有高通量、对样品需求量少的优点，但是现有的纳米孔过大，失去了对氨基酸的区分能力，同时蛋白质分子通过孔道过快，加大了对信号读取难度；其次由于需要将蛋白的三级和二级结构破坏掉，纳米孔道需要能够耐受非常苛刻的化学和力学条件；第三，由于蛋白带电不均匀，控制其穿孔的速率也非常困难。所以目前的方法还不能准确的测得蛋白质的序列，基于纳米孔的单分子蛋白质测序技术还有很大的发展空间。基于荧光的单分子蛋白质测序方法基于荧光的单分子蛋白质测序同纳米孔测序一样，都可以对极少量蛋白质样品进行检测，其原理是先将蛋白质酶解成肽段，对肽段中特定氨基酸选择性标记不同的荧光基团[13]，对不同氨基酸上的荧光进行观察，从而确定肽段部分氨基酸序列，再将这些序列与蛋白质组序列比对，即可确定肽段的来源蛋白（图2）。图 2 基于荧光的单分子蛋白测序流程[14]。Ginkel[15] 和Yao [16]都利用ClpXP蛋白酶辅助对肽段进行选择性荧光标记，可对序列中的赖氨酸和半胱氨酸进行标记，通过Förster共振能量转移依次读出被标记的肽段的氨基酸的信号。Swaminathan[14] 将蛋白质酶解成肽段，再将肽段固载到玻璃片上[17]，使用特定荧光基团分别对肽段中的赖氨酸和半胱氨酸选择性标记，通过Edman降解技术对固载的肽段进行降解，每次降解后都使用全内反射荧光（TIPF）显微镜进行观测。如果被标记的赖氨酸和半胱氨酸在Edman降解中从肽段N端释放出来，被标记的以上两种氨基酸的位置就会被检测到。同时还发展了用于监测单个肽荧光强度的图像处理算法，并对误差源进行分类和建模，可以测得序列中部分氨基酸的信息。将测得的部分序列与参考蛋白质组序列比对，即可确定肽段的来源蛋白，通过与蛋白质组序列比对，可以鉴定到在人源蛋白质组中的绝大多数蛋白质。基于荧光单分子蛋白测序技术主要有三方面难点，一方面在于目前仅能对赖氨酸和半胱氨酸等几种氨基酸进行特异性荧光基团的标记，无法对所有氨基酸都进行标记；第二个难点是Edman降解是在强酸或强碱的环境中进行，对这些荧光基团的稳定性要求很高；第三个难点是对后期图像处理有较高的要求，如果序列中每个氨基酸都标记上不同的荧光基团，且发光峰易交叠难分辨，这给荧光处理算法带来了难度。因此，基于荧光的单分子蛋白测序技术虽然可以对极微量蛋白质样品分析，但目前仅能测得部分氨基酸序列，对蛋白质全序列的测定目前尚不能实现。[1] Kasianowicz J J, Brandin E, Branton D, et al. Characterization of individual polynucleotide molecules using a membrane channel [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1996, 93(24): 13770-13773.[2] Branton D, Deamer D W, Marziali A, et al. The potential and challenges of nanopore sequencing [J]. Nanoscience and technology: A collection of reviews from Nature Journals, 2010: 261-268.[3] Laver T, Harrison J, O’neill P, et al. Assessing the performance of the oxford nanopore technologies minion [J]. Biomolecular detection and quantification, 2015, 3: 1-8.[4] Karlsson E, Lärkeryd A, Sjödin A, et al. Scaffolding of a bacterial genome using MinION nanopore sequencing [J]. Sci Rep, 2015, 5(1): 1-8.[5] Huang S, Romero-Ruiz M, Castell O K,et al. High-throughput optical sensing of nucleic acids in a nanopore array [J]. Nature nanotechnology, 2015, 10(11): 986-991.[6] Nivala J, Marks D B, Akeson M. Unfoldase-mediated protein translocation through an α-hemolysin nanopore [J]. 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Solid-Phase Peptide Capture and Release for Bulk and Single-Molecule Proteomics [J]. ACS Chem Biol, 2020, 15(6): 1401-1407.作者简介：中国科学院大连化学物理研究所 单亦初副研究员1997年于中国科学技术大学获理学学士学位。2002年于中国科学院大连化物所获理学博士学位。2002年10月至2009年5月在德国马普协会马格德堡研究所、美国德克萨斯大学医学院及澳大利亚弗林德斯大学工作。2009年7月应聘到中国科学院大连化物所任副研究员。主持多项研究课题，包括国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金面上项目等。已在Analytical Chemistry、Journal of Proteome Research、Journal of Chromatography A等杂志发表论文近80篇。主要研究方向包括蛋白质组鉴定和蛋白质组相对及绝对定量、蛋白质翻译后修饰富集和鉴定、蛋白质组末端肽富集和鉴定、蛋白质相互作用分析、蛋白质全序列从头测定及药物靶蛋白筛选。（本文经授权发布,仅供读者学习参考）专家约稿招募：若您有生命科学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享，欢迎邮件投稿或沟通（邮箱：liuld@instrument.com.cn ）。

产前基因测序(Prenatal DNA Sequencing)，是《MIT科技评论》评选的2013年十大突破科技之一。外媒预测，随着个体化医疗和分子诊断的蓬勃发展，qPCR、第二代测序(NGS)/第三代测序(3GS)、芯片、PCR、CE测序、数字PCR等纯基因组技术相关仪器将产生最大的市场规模和技术进展。而基因测序仪和PCR仪(包括qPCR和数字PCR)在过去的一段时间内里已经发生了技术上的飞跃。本文将最近半年内基因测序仪和PCR仪领域推出的新产品新技术和市场机会集中展示给广大用户。 　　继2012年初， Life Technologies公司推出了一款标价仅为14.9万美元，且能够在24小时内就可完成整个基因组测序的台式测序仪Ion Proton之后，Oxford更是揭开了其纳米孔测序平台GridION的神秘面纱。该系统将使用带有多个蛋白纳米孔的阵列芯片来分析DNA、RNA和蛋白质。Pacific Biosciences公司也于今年4月宣布推出行业内准确性最高和读长最长的PacBio测序仪PacBio RS II。Illumina公司在2013年上半年也加紧了对多个核心测序平台的改进。包括针对HiSeq 2500试剂进行改进。以实现提升通量、读长和现有仪器的速度。 　　数字PCR是生命科学领域最令人振奋的创新之一。Life Technologies公司于2013年6月正式发售QuantStudio&trade 3D数字PCR系统。这台仪器的核心是高密度的纳米流体芯片，最多可产生20,000个数据点，满足了当今大部分数字PCR应用的需求。Eppendorf 公司于2013年1月推出了Mastercycler nexus X1 PCR仪，仍体现其一贯倡导的环保理念。 　　基因测序仪：读长更长，通量更高 　　新一代基因组测序技术可谓掀开了生命科学新的篇章，不仅促进了许多研究方向的复苏或蓬勃发展，也为大众化基因组测序带来了希望。基因测序技术无可争辩的成为当今基因组学乃至整个生命科学领域发展最为迅速的前沿技术。2013年伊始，《Nature Methods》杂志就预测，2013年我们将看到第一台商业化的纳米孔测序仪。会使人们会看到每个碱基的典型模式，还能检测甲基化和羟甲基化的碱基，甚至还能对RNA进行直接测序。这些极具颠覆性的技术的预测，无疑使我们对2013年的基因测序仪技术的发展更加期待。 　　在目前的测序仪中，一提起读长，PacBio无疑令人瞩目。从上市伊始，PacBio RS系统一直有着傲视群雄的读长。最初是1,000 bp，之后是3,000 bp。2013年4月，Pacific Biosciences公司宣布推出新版本的PacBio测序仪：PacBio RS II。这款新的单分子实时(SMRT)DNA测序系统能带来行业最高的一致准确性和最长的读长，且通量较之前的版本增加一倍。基于革命性的SMRT测序技术，使得PacBio RS II的平均读长达5,000 bp，最长读长超过20,000 bp。此系统提供了简单快速、端对端的SMRT测序流程，适合传染病、微生物、农业和复杂遗传病的研究。它让科学家能够快速经济地完成基因组组装、揭示并了解表观基因组，以及鉴定基因组变异。 PacBio测序仪：PacBio RS II 　　Illumina公司在2012年第三季度推出了HiSeq 2000的升级版&mdash &mdash HiSeq 2500。它是Illumina第一台特有两种运行模式的测序系统，包括快速运行和高产量运行模式，可使用一个或两个流动槽，相当灵活。围绕着HiSeq 2500提升通量、读长和现有仪器的速度，并降低运行成本的要求，Illumina公司在2013年上半年加紧了对多个核心测序平台的改进。这一核心就是针对HiSeq 2500试剂进行改进。HiSeq 2500试剂改进后将带来行业最高的日通量，并降低全基因组测序的价格。有了快速运行模式下对2x250 bp读长的支持，HiSeq 2500能够在快速模式中产生300 Gb，且从样品到数据不到3天。这些改进预计将在2013年下半年实现。 　　Life Technologies公司也于2013年5月宣布了Ion PGM&trade 测序仪的性能提升。据Life Technologies介绍，Ion PGM&trade 如今有着&ldquo 最简单快速的流程，最低的成本，以及最高的灵敏度，适合多个基础和临床研究应用&rdquo 。此次性能提升源自多个因素，前期的样品制备自动化，新的Ion PGM&trade 半导体芯片，以及软件的改进。此外，重新设计的Ion PGM&trade 测序仪在价格上也低了30%，这要归功于电子产品制造的规模经济。 　　另一家主流测序仪公司罗氏公司继去年底推出一款能显著改善其GS FLX+系统上长读取鸟枪法测序性能新的软件包(v2.8)之后，今年上半年正加紧研发v2.9版本软件，这一软件将实现超长读取的扩增子测序。预计该软件将于今年推出。此次改进将让研究人员发现更多复杂的遗传变异，并揭开隐藏在基因组、转录组和宏基因组样品中难以测序的区域下的生物学秘密。 　　测序新秀Oxford Nanopore Technologies公司总是给我们更多惊喜，便携式的测序系统MinION于去年年末展出。这款仪器只有U盘大小，价格低于900美元。这款产品有望带来高达100 kb的读长，而原始错误率大约在1%左右。立即引发了市场轰动。不止如此，Oxford更是揭开了其纳米孔测序平台GridION的神秘面纱。该系统将使用带有多个蛋白纳米孔的阵列芯片来分析DNA、RNA和蛋白等。该阵列芯片放置在一次性的cartridge内，cartridge随后上样到节点(node)内。用户可根据需要，连接若干个这样的节点，组成一个可扩展的测序平台。我们或许有幸在今年下半年盼望到第一台商业化的纳米孔测序仪的诞生。 　　新一代测序仪市场：预计每年增长16% 　　测序技术革新推动了测序仪乃至整个基因组学仪器的市场规模，当然这也得益于分子诊断，个体化医疗的蓬勃兴起，DNA测序技术已经在临床,法医,CDC等应用领域发挥越来越大的作用。据外媒报道，2012年全球基因测序市场产值为13亿美元，2017年将增长至27亿美元，增速为16.3%。DeciBio生命科学市场研究公司曾发表报告说：&ldquo 新一代测序仪市场预计每年增长16%&rdquo 。 　　过去几年，测序仪的市场一直被罗氏，Illumina和Life Technologies所占据，测序领域的巨人华大基因所拥有的新一代测序平台就依托罗氏公司的454 GS FLX+ System，Illumina公司Hiseq 2000和Life Technologies公司的Ion Torrent。而其所拥有的Hiseq 2000测序仪更是高达128台。让华大选择Hiseq 2000的原因，无疑是其所具有的高通量和低成本。虽然新型测序企业不断涌现，但这种三足鼎立的局面，在未来几年内仍无法打破。 新一代测序仪的市场规模 (其中2012年为实际发生，其余年份为预测数据。) 　　据专家预测，新一代测序仪的市场规模2016年预计达到22.5亿美元，增长驱动力主要来源于试剂和仪器成本下降。展望未来，为遗传变异而进行的人类基因组重新测序，以及癌活检的重复测序和表达分析都将继续推动该技术被采用。同时，围绕新应用计划的发展，如甲基化和miRNA的从头发现和更实惠的开发平台，将是增长驱动的关键。 　　我们还应注意到，在新一代测序技术飞速发展的同时，以ABI 3730测序仪为代表的第一代测序仪，由于价格低廉，先期市场应用广泛，仍然在基因鉴定，BAC等的测序中发挥重要作用，短期内仍无法被新一代测序仪所替代。 　　PCR技术趋势：样品量更少，灵敏度更强 　　今年是PCR诞生三十周年，生命科学的蓬勃发展促使这项分子生物学技术在三十年的时间内发生了颠覆性的变化，从第一台PCR仪的诞生，到耐热性DNA多聚酶被发现，再到荧光定量PCR技术的建立，再到如今开发的数字PCR系统。三十年前的科研工作者无法想象今天PCR技术的变化，然而，如今的PCR技术仍然不断的发生着一个又一个飞跃。 　　与其说生命科学的发展推动者PCR的创新，不如说PCR新技术的实现促进了生命科学的进步。DNA扩增已经成为了生物学研究的基础。基因组测序，分子诊断，基因芯片&hellip &hellip 这些活跃的新兴技术都离不开PCR的革新。 　　数字PCR是生命科学领域最令人振奋的创新之一。与传统定量PCR技术不同的是数字PCR不依赖于扩增曲线的循环阈值(CT)进行定量,不受扩增效率的影响,也不必采用看家基因和标准曲线,具有很好的准确度和重现性,可以实现绝对定量分析。 　　Life Technologies公司于2013年6月正式发售QuantStudio&trade 3D数字PCR系统。这款仪器外形小巧，流程简单，适用于需要对目标DNA分子进行绝对定量的实验。简单的流程，再加上基于芯片的方法，大大减少了手工操作的步骤，同时也降低了样品污染和DNA损失的风险。一旦样品上样到芯片上，系统在1分钟内即可返回初步的数据。仪器的核心是高密度的纳米流体芯片，最多可产生20,000个数据点，满足了当今大部分数字PCR应用的需求。 QuantStudio&trade 3D数字PCR系统 　　罗氏公司于2013年6月发布新的软件升级，包括适用于LightCycler® 96的高分辨率熔解分析和定量基因检测模块以及适用于LightCycler® Nano系统的新支持特征。LightCyler® 96实时荧光定量PCR仪是罗氏公司于去年年底推出，它的突出特点是使用2× 96根等距玻璃光纤，使得用户彻底告别普通qPCR仪器检测的边缘效应。最新推出的高分辨率熔解分析模块将特别适合人类遗传病研究的应用。它实现了已知和未知基因突变的快速检测。而新的定量检测模块实现了目的基因存在或缺失的直接检测和验证。LightCycler® Nano荧光定量PCR仪于2011年上市，此次新发布的特征包括先进的基因表达分析，支持导入外部的标准曲线。它还为高分辨率熔解实验提供了增强的分析方法。 　　Eppendorf 公司于2013年1月推出了Mastercycler nexus X1 PCR仪，Mastercycler nexus X1 PCR仪模块采用银作为导热材料，可以实现5度/秒的升温速度，并具有极佳的温度均一性和温控精确性， Mastercycler nexus X1延用了Mastercycler nexus直观简便的中文操作界面，并具有日程预约、E-mail提醒等功能。Mastercycler nexus X1的设计符合Eppendorf近来倡导的环保理念，体积小巧、节能环保，并且实现超静音运行。 Mastercycler nexus X1 PCR仪 　　纵观PCR技术的发展趋势，在下半年或是不远的时间内，我们有望看到PCR技术在以下方面取得突破。 　　首先，微流体技术开发了一种全新的单细胞基因表达检测方法，推动了微流体PCR朝着单分子分析方向发展。尤其是用于单细胞捕获制备的芯片及用于单细胞基因表达的芯片的开发，使得在技术平台上可以进行单细胞表达分析，未来这一技术有望进一步推动微流体在PCR上的应用，使得未来的PCR使用的样品量更少，灵敏度更强。 　　其次，能够用于绝对定量的数字PCR还处在起步阶段。数字PCR工作流程比传统qPCR简单得多，灵敏度和精确性也更好。在寻找罕见突变时数字PCR尤其适用。但数字PCR不可回避的不足是的通量比较低，而传统的qPCR通量更高，未来研究人员对于如何能通过dPCR增加通量，使得数字PCR设备中的微流控能在一天时间内完成从几十万到上百万的反应的研究是数字PCR领域可以预见的突破。 　　第三，随着PCR的普及，具有环保理念的PCR产品也是未来的发展方向，体积小巧、节能环保，超静音运行将是未来主流PCR的共性特征。 　　qPCR市场：6%的年复合增长率 　　由于数字PCR带动了高增长的技术领域，DeciBio生命科学市场研究公司预测该技术的复合增长率将飙升至90%，随之带来的qPCR市场将有一个6%的年复合增长率，市场规模将在2016年节节攀升至29.5亿美元，而普通PCR市场年复合增长率仅为1%，普通PCR的市场增量不被看好。 qPCR市场规模 (其中2012年为实际发生，其余年份为预测数据。) 　　目前，全球体外诊断 (IVD) 市场规模约为520亿美元，预计到2015年将达到700亿美元。基于实时荧光定量分析的分子诊断检测已经是临床实验室中不可缺少的一部分。分子检测是诊断学市场发展最快的一个领域，因而随着检测技术的更新改善，实时荧光定量分析仪性能的提高，qPCR仪的市场在下半年乃至未来几年都会迎来较大的上涨空间。 　　也应注意到，受全球金融危机的影响，来自生物、医疗、科研等行业的需求也随之有所回落，因而导致下游企业对实时荧光定量分析仪的需求也有所回落。另外，受金融危机持续影响，各国纷纷采取措施保护本国经济的发展，保护本国生产企业，通过提高关税或者改变产品的市场准入标准等方式来实现事实上的国际贸易壁垒的目的。 　　同时，分子诊断行业迎来了大发展，据统计，分子诊断是全球体外诊断市场中发展最为迅速的一部分，其占体外诊断的比例已经从1995年的2%增长到了2009的10%，年增长速度达到10%以上。我国的分子诊断市场发展更为迅猛。2010年我国体外诊断市场规模为20.7亿美元(约合136.8亿元)，其中5%的份额为新兴的分子诊断占据。虽然目前国内分子诊断的比重并不大，但其年均增长速度是全球的2倍。PCR仪是分子诊断领域不可缺少的组成部分，在未来的一两年内，qPCR仪市场在全球将有6%左右的增长，在我国，实时荧光定量分析仪市场的增量预计可达到10%左右。 　　另外，未来随着分子诊断业的发展，PCR仪无疑将更加重视满足临床诊断实验室的特定需求，并且将会更加关注于是否取得体外诊断 (IVD) 医疗器械认证。 　　2013年上半年，对于国内实时荧光定量分析仪企业也拥有一些利好信息，2013年，《生物产业发展规划》中，制定了2013&mdash 2015年，生物产业产值年均增速保持在20%以上的发展目标，标志着我国生物产业已步入快速发展期。 　　国家卫生主管部门、国家卫生部门临床检验中心以及国家食品药品监督管理局提倡用户选择国内仪器。因为选择仪器价格只有国外的三分之一左右并且性能接近的国产仪器，能为国家节省大量的外汇，同时能促进国产仪器的技术进步，民族产业的发展。如今国内的实时荧光定量分析仪厂商在不断的进步之中，随着越来越多的一流人才加入到生物技术领域中，相信未来国内实时荧光定量分析仪企业会将国外厂商的垄断局面打破。（编辑：乔峰）