二代基因测序

p 　　如果不是那场突发脑炎，22岁的唐山万航国际船务代理公司菲律宾籍船员Vicoy可能永远想不到会和二代基因测序发生关系。 /p p 　　当时Vicoy在船上工作，6月2日发现自己左侧胳膊和腿没了力气，还头疼。 /p p 　　3日，他被送往曹妃甸区医院。治疗数天，Vicoy左侧肢体瘫痪症状加重，又开始发热。8日，他被转到唐山市的三甲医院——华北理工大学附属医院。神经内科的管床医师毛文静是Vicoy的主治医生。她记得，刚来医院时，他左侧肢体几乎完全瘫痪，双侧瞳孔不等大。 /p p 　　腰穿之后，医生看到了呈微黄色的脑脊液。“这绝对有问题。” Vicoy脑脊液白细胞含量高，但糖含量低。“我们初步判断这是脑膜炎引发脑组织坏死，但脑炎性质不是很确定。”9日，凭着临床经验，医生给Vicoy使用了抗结核药物治疗。 /p p 　　但是，还不能确诊。 /p p 　　医生用常规方法检测结核菌，始终没找到。“涂片染色、细菌培养，都没用。”始作俑者一直身份不明。病人病情稳定了下来，可是依然发热。医院神经内科主任刘斌教授知道，重症颅内感染病情凶险，如果迟迟无法对症治疗，病人将有生命危险。 /p p 　　得搬救兵。6月12日，刘斌联系了北京协和医院神经内科教授关鸿志。他还有另一重身份。协和医院神经科从2014年起和华大基因研究院合作，在国内首先开展脑脊液二代测序，用于中枢神经系统感染性疾病的病原体筛查。关鸿志正是这个项目的负责人。 /p p 　　“脑脊液二代测序技术，我们在国际上都领先。”8月27日，关鸿志接受科技日报记者采访时说。 /p p 　　二代测序是一种新型核酸测序手段，它为高通量测序，可以同时测定几百万甚至上亿条DNA或RNA序列，大大加快了全基因组测序的速度，也使无靶向的病原体广泛筛查成为可能。传统检查技术，是怀疑什么查什么，一种一种试 二代测序技术，则是“一锅端”，它既“广”，也“快”。 /p p 　　关鸿志建议，用二代基因测序技术试试。6月22日下午，天津华大基因交付病原组统筹人员李媛收到了Vicoy的脑脊液样本。二代测序技术会检测出这份脑脊液样本中所有核酸序列，之后与病原体基因组数据库进行比对和分析，从而确定感染病原体。一般来说，它需要48小时。这一例，华大基因做了加急处理。23日晚上，检测报告出炉。 /p p 　　脑脊液中检出了结核分支杆菌，病人患的确实是结核性脑膜炎。 /p p 　　至此，让Vicoy发热头疼的“元凶”才终于露面。院方紧急加强抗结核治疗。强化治疗两三天后，Vicoy的发热症状减轻。 /p p 　　其实，超过一半的中枢神经感染病例都无法明确找出病因，通用方法是进行经验性治疗。“作为一种分子诊断手段，基因检测为确定中枢神经感染病原体提供了精准结果，非常有意义。”关鸿志说。 /p p 　　不过，病原体基因组数据库还需不断完善，做到本地化。关鸿志举例道，在我国猪绦虫和曼氏裂头蚴是较常见的神经中枢系统寄生虫感染类型，但是目前尚没有这两种寄生虫的全基因组数据。在获得其全基因组数据前，只能将已知的部分基因序列加入数据库中用于比对，这可能会降低检测的敏感度。 /p p 　　“而且，光测没用，还要会‘分析’。不然数据只是数据，它躺在那，没用。”关鸿志表示，提高检测数据的分析和解读水平，也是助推技术临床转化的关键。 /p p 　　7月中旬，Vicoy出院。这场中国看病旅程，终于有惊无险，平稳结束。 /p

摘要：数据分析成为基因测序行业发展的关键环节 生殖健康领域产品相对成熟，市场仍有较大发展空间 中国基因测序市场增长率超20%，为增长最快国家之一。　　基因测序行业发展环境分析　　● 政策环境：政策利好，临床级产品监管逐步规范化　　2016年3月，科技部发布《关于发布国家重点研发计划精准医学研究等重点专项2016年度项目申报指南的通知》，将“精准医学研究”列为2016年优先启动的重点专项之一。政府鼓励和支持以基因测序为基础的精准医疗，行业迎来政策红利。　　政府在鼓励行业发展的同时，也逐步加强临床级基因测序产品的监管。2014年，卫计委和食品药品监管总局加强基因测序行业监管，规定基因检测仪器、诊断试剂和相关医用软件等产品，需经CFDA审批注册，并经卫计委批准技术准入方可临床应用。此后分别批准了华大基因、达安基因和贝瑞和康等企业的基因测序诊断NIPT产品，无创产检和肿瘤测序等临床级别的基因测序产品和服务逐步走向规范化。　　● 经济环境：医疗支出呈增长趋势，提升行业机会　　世界银行数据显示，除中低收入国家外，其余各类收入类型国家人均医疗支出占人均GDP的比重均呈现逐年上升趋势。医疗保健人均支出占比的提高，一方面来自医疗费用的上涨，另一方面则来自人们对于健康的重视程度的提高。　　艾瑞分析认为，随着人均收入的增长，人们越来越重视自己的健康状况，因而人均医疗支出占比也呈现逐步上升的趋势。人们健康意识的提高，将有利于提高用户或病患对于基因测序产品和服务的接受度和付费意愿。　　● 社会环境：复杂疾病死亡率高，催生精准医疗需求　　卫生统计年鉴数据显示，2013年城市居民主要疾病死亡率前三分别为恶性肿瘤、心脏病和冠心病，这组数据表明肿瘤等复杂疾病在我国具有较高的死亡率。而传统治疗方案在治疗肿瘤等复杂疾病时，治疗效果不佳。数据显示，传统治疗方案在肿瘤治疗上的用药无效率高达75%，在老年痴呆症治疗上的用药无效率为70%，在糖尿病治疗上的用药无效率为43%。　　艾瑞分析认为，传统医学在治疗复杂疾病时的效果并不佳，同时人们也逐渐意识到大多数复杂疾病是自身基因同外界环境和个人生活习惯等因素共同作用的结果，迫切需求在治疗上的个性化。　　●技术环境：基因测序技术更新迭代速度加快　　从1986年第一台商用基因测序设备出现，到第二代测序设备出现，中间间隔19年 而第二代设备到第三代设备只用了5年，基因测序设备更新迭代的速度正在加快。目前二代测序设备在通量、准确度上都有了较大的提高，同时测序成本也随之大幅度下降，已成为商用测序的主流 三代测序设备在DNA 序列片段读长上优于二代设备，但在准确度上较二代设备差，未来随着技术的改善，三代测序设备也将更为稳定和成熟。　　● 技术环境：二、三代测序技术并存，但二代技术仍为主导　　基因测序技术历经Sanger双脱氧终止法、边合成边测序法和单分子测序法等三代技术。一代技术在读长和准确率上具有优势，但其通量较小并且成本非常高 二代技术改进了一代技术在通量上的问题，同时大幅度降低了测序成本，但二代技术在读长上较短 三代技术在读长上优于二代技术，但在准确率上较二代技术差，目前还不成熟。现阶段，二代技术同三代技术并存，由于三代技术在准确率上不高，技术有待进一步完善，因而使用范围还比较小 二代技术凭借高通量和较高的准确率拥有较高的使用率，是目前主流的基因测序技术。　　● 技术环境：技术进步带动基因测序成本大幅下降　　艾瑞整理公开数据显示，基因测序成本呈现大幅度下降趋势，2001年平均每兆数据量基因测序成本是5292.4美元，单人类基因组测序成本是9526.3万美元，至2006年新一代测序技术推出，平均每兆数据量基因测序成本下降至581.9美元，单人类基因组测序成本下降至1047.5万美元，此后基因测序成本以超“摩尔定律”的速度不断下降，从单个人类基因组1000万美元下降到 2013年的5000美元 2014年1月Illumina推出HiSeq X Ten 更是将单人类基因组测序成本降至1000 美元以下。　　艾瑞分析认为，伴随基因测序技术的更新换代，基因测序的成本不断下降的趋势仍将继续。基因测序成本的进一步下降，将为基因测序技术的广泛使用提供良好的经济基础，也将推动医疗行业的大变革。　　基因测序行业产业链图谱　　● 国外基因测序产业链图谱　　● 中国基因测序产业链图谱　　基因测序行业产业链解析　　● 上游：测序设备由国外垄断，国产设备多方式突围　　艾瑞整理公开数据显示,目前共有7389台基因测序设备，分布在60多个国家中，其中Illumina公司的HiSeq2000、GA2x、MiSeq和NextSeq等测序平台占比为83.9% ThermoFisher公司的SOLiD、IonTorrent和IonProton等测序平台占比为9.9% Roche公司的454平台占比为5.3%。Illumina和ThermoFisher设备占比超过90%，上游基因测序设备制造已形成垄断。　　尽管基因测序设备目前仍由国外垄断，但国内企业已经通过各种方式研发和生产基因测序设备。基因测序设备国产化主要有三种方式：1)自主研发方式，如紫鑫药业同中科院合作开发的二代测序设备BIGIS系列产品，华因康开发的基因测序仪HYK-PSTAR-IIA 2)收购国外企业的方式，如华大基因于2013年收购美国Complete Genomics公司，获取CG公司基因测序设备知识产权 3)合作开发的方式，如贝瑞和康和Illumina合作开发的基因测序仪NextSeqCN500。　　● 上游：新技术不断涌现，但技术还未成熟　　● 中游：国内测序服务竞争趋于白热化　　基因测序上游设备制造环节目前处于国外垄断状态，且进入技术门槛非常高，一般企业难以从上游设备制造环节切入市场。相较于上游设备制造环节，中游的基因测序服务在技术门槛上相对要低一些。近几年，尽管卫计委和药监局对基因测序临床应用市场加强了管理，但消费级基因测序服务企业层出不穷，目前已有超过150家企业和机构从事基因测序相关业务。　　艾瑞分析认为，国内提供基因测序服务的机构呈现逐年增长的趋势，随着测序服务机构数的增长，测序服务市场的竞争也将趋于白热化。而整个测序服务行业的竞争加剧，在一定程度上也将驱动测序服务价格下降。　　● 中游：多加企业引入X Ten，测序服务持续升温　　2014年药明康德、云健康和诺禾致源分别引入HiSeq X 10测序平台，掀起中国企业采购“测序神器”的第一波小高潮。2016年4月，多家基因测序公司集中引进IlluminaHiSeq X Ten，掀起引进“测序神器”的第二波高潮。目前累计对外披露拥有IlluminaHiSeq X Ten的企业(或机构)有8个，共计9套测序平台。　　HiSeq X Ten是Illumina于2014年推出的测序系统，其功能定位为工厂规模的测序平台，由10台超高通量测序仪组成，测序读长为2×150bp，单台仪器每次运行可产出高达1.8Tb的数据，10台仪器同时运行时，每周至少可完成320个人类基因组测序，每年至少完成18000个人类基因组测序。　　艾瑞分析认为，目前我国基因组测序需求主要来自科研机构，多加企业密集引入HiSeq X 10测序平台，将有利于我国基因组学的发展，但是目前科研机构对于基因组测序的需求远低于基因组测序服务的供给能力，整体而言，基因组测序处于供大于求的状态，竞争将加剧。　　● 中游：数据分析成为基因测序行业发展的关键环节　　艾瑞整理公开数据显示，全球基因测序数据分析市场规模发展迅速，2012 年市场规模不超过 2 亿美元的市场，预计 2018 年将达到接近 6 亿美元，复合增长率为 22.7%。　　艾瑞分析认为，随着高通量测序设备的广泛应用，基因数据量也呈倍数增长。数据量的增长，也使得基因测序的工作重心从繁重的人工测序转到了中游的数据分析上。从二代测序仪运行下来得到的原始数据并不能提供关于疾病的信息，需要后期经过基因组的比对，数据的过滤筛选等多个步骤才能得到基因组上的变异信息，才能为疾病的诊断和治疗提供参考。基因数据分析和解读，关系到下游基因测序的应用，其是掣肘基因测序行业发展的关键环节。　　目前基因测序数据分析市场行业集中度比较低，全球越有超过 100 家生物信息公司从事基因数据的分析和处理。同时现阶段生物信息公司业务往往大而杂，而专注某一医疗领域的生物信息公司(如精准癌症)少之又少。国内市场专注基因组数据分析的生物信息公司并不多，该领域值得期待。　　● 基因数据到知识的滞后，阻碍基因测序临床上的广泛应用　　随着高通量测序技术的出现及应用，人类基因组的测序成本从1000万美元下降至 1000 美元以下，同时基因数据也呈指数增长。尽管当前基因测序成本大幅下降，但是基因测序的应用仍主要集中在医疗领域，且主要集中在生殖健康和肿瘤诊断治疗两个领域，在临床上的应用范围并不广泛。　　艾瑞分析认为，限制基因测序临床上大规模应用的主要原因有：1)从基因数据到知识的滞后，复杂疾病是由于心理因素、生活习惯、自然环境、居住环境和社会环境等多方面因素作用于人体而导致的 2)人体生物信息复杂而多样，以DNA 为基础的基因测序只能反映细胞活动的一部分机制 3)样本处理能力还不高，现阶段对各种样本(血、组织、粪、便等 )。　　　　● 下游：科研机构为基因测序主要应用机构　　艾瑞整理公开数据显示，2015年上半年华大基因Top5客户中，科研机构占了3个，来自这三个科研机构的销售收入为5563.9万元，在总销售收入中的占比为6.8%，说明华大基因的大客户主要来自中国科学院等科研机构。此外，GEN研究报告也显示，目前科研机构是基因测序服务的主要应用机构，占比为64.0%，其次是生物科技公司，占比为17.0%。　　艾瑞分析认为，目前基因测序的应用主要还是以基础研究为主，临床及健康管理方向还未得到广泛应用。一方面，基因数据分析和解读上仍有较大限制，基因数据的解读目前很大程度还停留在基因水平，而不是精确的基因突变水平，同时基因数据未能同病患生理体征、生活习惯检测和微观环境等多维度数据进行综合分析 另一方面，目前测序技术周期较长(以周为单位)和成本较贵(以万为单位)。随着基因测序技术的更新迭代和医疗大数据的兴起，未来基因测序将在临床和个人健康管理上得到广泛应用。　　基因测序行业需求分析　　● 临床医疗是目前基因测序主要应用领域之一　　基因测序目前可应用于医疗领域和非医疗领域。医疗领域的应用领域主要有生殖健康、遗传病检测、新药研发、肿瘤诊断及治疗、心血管疾病以及医学基础研究，其中生殖健康、肿瘤诊断及治疗、新药研发和医学基础研究是目前最主要的应用领域。基因测序在非医疗领域的应用主要有环境污染治理、生物多样性保护、食品及中药材同源鉴定、农牧业育种及司法鉴定等。　　● 生殖健康领域产品相对成熟，市场仍有较大发展空间　　基因测序技术在生殖健康领域的应用可分为胚胎植入检查、产前检查和新生儿疾病筛查。基因测序技术在生殖健康领域的应用较早，同时卫计委和CFDA在2014年也加强了对相关产品的监管，目前生殖健康基因测序产品已开始逐步成熟。　　艾瑞分析认为，我国二胎政策的放开，高龄产妇和新生婴儿的数量将有一定的增长，同时对于产前检查和新生儿疾病筛查的需求也会增长。此外，我国不孕不育率呈逐年上涨趋势，对于胚胎植入前基因测序服务的需求也将增长。伴随基因测序技术的成熟，生殖健康基因测序服务的渗透率也将增长，行业仍有较大的发展潜力和空间。　　● 肿瘤诊断治疗应用为基因测序最具潜力的应用市场　　肿瘤是机体在各种致癌因素作用下，局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的控制增生所形成的新生物。《2014 年世界癌症报告》数据显示，全球癌症病例预计癌症新增病例会从 2012 年的 1400 万，递增至 2025 年的1900 万，到 2035 年将达 2400 万。　　Illumina公司预测基因测序全球总市场容量为200亿美元，肿瘤诊断与治疗应用方向为120亿美元，占比为60%，是基因测序最大的应用市场。同时，麦肯锡预测基因测序技术在肺癌、肠癌、乳腺癌和前列腺癌等领域的渗透率将高于20%。　　艾瑞分析认为，肿瘤诊断和治疗是基因测序最具发展潜力的应用市场，主要原因有：1)全球癌症发病率逐步攀升，癌症负担正在不断加重，8 个死亡病例中就有 1 个就是癌症，特别对中国而言，人口老龄化的不断增加，环境污染和食品安全问题日益恶化，都使癌症的负担尤为突出 2)由于肿瘤具有显著的个体差异性，传统医疗方式在肿瘤治疗上具有非常大的局限性，而基因测序能够提供病患个体差异信息，并为肿瘤治疗提供指导，能够提高用药的安全性和有效性。　　● 全球基因测序市场将超110亿美元，复合增长率超20%　　艾瑞整理公开数据显示，全球基因测序市场规模呈逐年增长的趋势，2007年全球基因测序市场规模为7.9亿美元，到2014年市场规模为54.5亿美元，预计2018年全球基因测序市场规模将超过110亿美元，年复合增长率为21.1%，市场增长迅速。　　艾瑞分析认为，基因测序服务和上游基因测序耗材和试剂是带动市场规模快速增长的主要因素。随着基因测序技术的成熟，基因测序成本呈逐年下降趋势，测序成本的下降，将提高基因测序服务的渗透率，进而推动市场快速发展。基因测序需求增长的同时，也增加了对基因测序耗材和试剂的需求，因此在基因测序服务增长的同时，也带动了测序耗材和试剂的增长。　　● 中国基因测序市场增长率超20%，为增长最快国家之一

在“二代测序”(NGS)尚未迎来投资热潮的情况下，技术突破捷报连连的“三代测序”(3GS)又进入到了投资人的视野中。1986年，第一台商用基因测序设备正式出现，到第二代测序设备出现，期间间隔了19年时间。而第二代设备问世，到第三代设备的诞生，仅仅用了5年，基因测序设备的更新换代速度正在不断加快。这就好比“2G”手机跳过“3G”，直接跨越到了“4G”时代。　　报告通过四个方面对第三代基因测试技术进行分析：　　1、第三代基因测试技术的发展现状 　　2、第三代基因测试方法原理 　　3、第三代极影测试技术优势和劣势 　　4、国内外布局第三代基因测试技术的公司情况。　　1、第三代基因测试技术的发展现状　　以Helicos公司的Heliscope单分子测序仪、Pacific Biosciences公司的SMRT技术和Oxford Nanopore Technologies公司的纳米孔单分子技术为代表的三代测序技术在经过了多年发展后，已经逐步趋于成熟。　　尽管当下该技术还有成本偏高、错误率较高、生物信息学分析软件不够丰富的问题，但其在读长、测序速度等方面都具有明显优势。　　三代测序设备已实现稳定性、小型化，未来随着准确度提升、平行测序能力和酶活性等问题的解决，第三代测序技术将成为未来发展的重要技术趋势，实现大规模商业化将是大势所趋。　　2、第三代基因测序方法原理　　Helicos公司的Heliscope单分子测序仪、Pacific Biosciences公司的SMRT技术和Oxford Nanopore Technologies公司的纳米孔单分子技术，被认为是第三代测序技术。　　与前两代技术相比，他们最大的特点是单分子测序，其中，Heliscope技术和SMRT技术利用荧光信号进行测序，而纳米孔单分子测序技术利用不同碱基产生的电信号进行测序。　　PacBio SMRT技术应用了边合成边测序的思想，并以SMRT芯片为测序载体，芯片上有很多小孔，每个孔中均有DNA聚合酶。　　测序基本原理是：DNA聚合酶和模板结合,4色荧光标记4种碱基(即是dNTP),在碱基配对阶段,不同碱基的加入,会发出不同光,根据光的波长与峰值可判断进入的碱基类型。DNA聚合酶是实现超长读长的关键之一,读长主要跟酶的活性保持有关,它主要受激光对其造成的损伤所影响。　　另外，可以通过检测相邻两个碱基之间的测序时间，来检测一些碱基修饰情况，既如果碱基存在修饰，则通过聚合酶时的速度会减慢，相邻两峰之间的距离增大，可以通过这个来之间检测甲基化等信息。SMRT技术的测序速度很快，每秒约数个dNTP。　　但是，同时其测序错误率比较高(这几乎是目前单分子测序技术的通病)，达到15%。但好在它的出错是随机的，并不会像第二代测序技术那样存在测序错误的偏向，因而可以通过多次测序来进行有效的纠错(代价是重复测序，也就是成本会增加)。SMRT技术原理图　　Oxford Nanopore Technologies公司所开发的纳米单分子测序技术与以往的测序技术皆不同，它是基于电信号而不是光信号的测序技术。　　该技术的关键之一是，设计了一种特殊的纳米孔(只能容纳单分子通过)，孔内共价结合有分子接头。当DNA碱基通过纳米孔时，它们使电荷发生变化，从而短暂地影响流过纳米孔的电流强度(每种碱基所影响的电流变化幅度是不同的)，灵敏的电子设备检测到这些变化从而鉴定所通过的碱基。Nanopore技术原理图　　3、第三代基因测序技术的优势和劣势　　相比于二代测序，三代测序具有如下优势：　　1、第三代基因测序读长较长。如Pacific Biosciences公司的PACBIO RS II 的平均读长达到10kb，可以减少生物信息学中的拼接成本，也节省了内存和计算时间。　　2、直接对原始DNA样本进行测序，从作用原理上避免了PCR扩增带来的出错。　　3、拓展了测序技术的应用领域。二代测序技术大部分应用基于DNA，三代测序还有两个应用是二代测序所不具备的：第一个是直接测RNA的序列，RNA的直接测序，将大大降低体外逆转录产生的系统误差。第二个是直接测甲基化的DNA序列。实际上DNA聚合酶复制A、T、C、G的速度是不一样的。正常的C或者甲基化的C为模板，DNA聚合酶停顿的时间不同，根据这个不同的时间，可以判断模板的C是否甲基化。　　4、三代测序在ctDNA，单细胞测序中具有很大的优势：ctDNA含量非常低，三代测序技术灵敏度高，能够对于1ng以下做到监测 在单细胞级别：二代测序要把DNA提取出来打碎测序，三代测序直接对原始DNA测序，细胞裂解原位测序，是三代测序的杀手应用。　　同时，第三代基因测序也存在一定的缺陷：　　1、总体上单读长的错误率依然偏高，成为限制其商业应用开展的重要原因 第三代基因测序技术目前的错误率在15%-40%，极大地高于二代测序技术NGS的错误率(低于1%)。不过好在三代的错误是完全随机发生的，可以靠覆盖度来纠错(但这要增加测序成本)。　　2、三代测序技术依赖DNA聚合酶的活性。　　3、成本较高，二代Illumina的测序成本是每100万个碱基0.05-0.15美元，三代测序成本是每100万个碱基0.33-1.00美元。　　4、生信分析软件也不够丰富(如图所示)：一、二、三代基因测序技术对比图　　4、国内外布局三代测序的公司情况　　国外布局三代测序的主要有Pacific Biosciences、Oxford Nanopore Technologies等公司，2015年10月27日，国内公司瀚海基因(Direct Genomics)公布了基于Helicos技术研发的专门用于临床的第三代单分子测序仪GenoCare 原理样机。　　中科院北京基因组研究所与浪潮基因组科学也在共同研制国产第三代基因测序仪。在测序仪价格方面，PACBIO 2011年的第一台三代测序仪PacBioRS在美国价格80万美金，2015年生产的sequel测序仪价格35万美金，大幅下降。在测序成本方面，预计未来5年内三代测序能达到100美元全基因组测序的价格。国内外布局三代测序的公司　　第三代测序技术是大势所趋　　从兴证医药健康这份报告中可以看到：目前，第三代测序在技术上相对于二代在读长和测序速度等方面有明显优势，但在成本和准确率等方面还有待提升。目前国内只有瀚海基因在三代测序上有临床成果，而国外已经初步实现技术商业化。总体而言，第三代测序技术是未来发展趋势，实现大规模商业化将是大势所趋。　　本篇报告内容由动脉网整理自兴证医药健康投资报告

国家药监局网站7月2日发布：批准BGISEQ-1000基因测序仪、BGISEQ-100基因测序仪和胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(联合探针锚定连接测序法)、胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)医疗器械注册。这是国家食品药品监督管理总局首次批准注册的第二代基因测序诊断产品，预计达安基因申报的基因测序平台获批是大概率。 　　一、基因测序产业链分为：仪器、试剂、服务。仪器与试剂属国家药监局审批，开展技术服务需要通过卫计委审批。此次华大基因二代测序产品的获批，对于国内巨大的潜在需求市场来说具有里程碑意义，但二代测序服务是否大规模推广需要等待卫计委的意见。但总的来说，中国基因测序行业正逐步走向规范，长远来看基因测序市场的爆发只是时间问题。 　　二、华大基因采取&ldquo 自主+合作&rdquo 仪器推广模式，预计达安基因与Life Tech合作申报仪器将获批。仪器技术壁垒高、呈垄断格局，目前全球二代基因测序仪市场被Illumina和Life Technologies把持，二者合计约占全球90%市场，呈现高度垄断格局。按照现行的医疗器械注册规定，进口医疗器械注册申报时需提交在原产国地区的上市证明文件，目前FDA仅批准了Illumina的MiSeqDx测序平台，因此与国内企业合作申报&ldquo 国产&rdquo 测序仪是通过审批的快速方法。BGISEQ-1000是基于华大基因收购的美国基因测序公司CG(Complete Genomics)的测序平台，BGISEQ-100则是基于Life Technologies公司的Ion Proton测序平台。达安基因与Life Technologies合作的同样是基于Ion Proton测序技术平台的DA8600，已完成在国内的申报工作，预计获批是大概率。同时，贝瑞和康与Illumina合作申请了基因测序平台的注册申报。 　　三、无创产前诊断引领基因测序行业发展。2月份，国家药监局和卫计委叫停基因测序服务。随后，3月份卫计委对基因测序服务试点申报门槛做了限定：具有通过省级技术审核的临床基因扩增检验实验室的三级甲等综合医院，妇幼保健院，专科医院，医学检验所，具备与拟申报项目相应的专业技术力量，包括仪器、技术、人员等。申报门槛的限定一定程度上重新整顿清理了基因检测行业。目前二代测序主要用于无创产前诊断，近2年在国内兴起，安全性(避免羊水穿刺带来的流产风险)和准确度较传统的筛查手段高，相关测序产品的获批将引领基因测序行业发展。未来，基因测序在遗传病筛查、个体化诊疗、健康管理方面都有巨大潜力。 　　四、技术推动分子诊断市场快速发展，PCR产品在新兴诊断领域有潜力。分子诊断技术包括临床PCR、原位杂交技术、基因芯片和基因测序技术等，目前国内以PCR产品和原位杂交为主(基因芯片市场规模尚小，基因测序技术服务尚未得到卫计委审批)，临床主要用于传染病、性病、艾滋、肿瘤、遗传病的筛查检测，其中传染病(尤其是肝炎系列)检测占大部分市场。国内分子诊断市场保持20%以上增速，达安基因的临床PCR产品国内医院市场占有率约50%~60%。临床PCR产品在一些新的领域有较大潜力，2014年3月FDA批准罗氏cobas HPV Test用于宫颈癌一线初级筛查，这也是HPV分子诊断产品在全球首次获批用于宫颈癌一级初级筛查。个体化诊疗崛起下的诊断，尤其是在肿瘤治疗的临床应用有较大潜力，一是个体化靶向用药分子诊断 二是个体化化疗用药分子诊断，目前获批的个体化分子诊断产品多以PCR技术为主。 　　五、基因芯片需求突破。基因芯片由于涉及生物、电子、材料、计算机等多学科，技术壁垒较高，制造成本高，缺乏统一标准等问题困扰基因芯片技术的快速发展，基因芯片最大的优势是高通量，但这也是基因测序的优势，而基因测序成本不断下降挤压了基因芯片的空间。Affymetrix为全球最大的基因芯片公司，也是全球极少数盈利的基因芯片公司。Affymetrix2013年收入3.3亿美元，同比增11.8%，净利740万美元，2012年为亏损680万美元。其中芯片业务收入2.1亿美元，与2012年持平。国内基因芯片主要公司有北京博奥生物、珠海赛乐奇生物、上海百傲科技和宏灏基因。 　　六、达安基因未来将受益于基因测序行业的发展。国内目前产前诊断做的比较大的为华大基因和贝瑞和康，达安作为上市公司注重合规合法，公司的基因测序主要面向科研用户。此次卫计委叫停基因测序产品后，公司申报了用于产前诊断的21三体、18三体和13三体检测试剂盒已进入《创新医疗器械特别审批申请审查结果公示》，公司与Life Technologies合作的基于Ion Proton测序技术平台的DA8600获批是大概率。二代基因测序除在产前诊断外，在遗传病筛查、个体化诊疗、健康管理方面都有巨大潜力。公司为国内分子诊断龙头，在分子诊断试剂开发方面国内最强，假若公司二代测序平台获批和国内放开基因测序技术服务，公司将充分有益于基因测序行业的发展。

被改变着的世界 　　如今，基因测序概念在国内已经并不陌生。 　　从科研领域的全基因组测序(WGS)到临床应用的无创产前基因检测以及高血压个体化治疗检测，基因的作用和重要性日益凸显，正在不经意间以其巨大的力量改变着人们的生活，使人类对自然和自身的认知进入到了一个新的层面。同时，个体化医疗概念的兴起，激发了人们对基因测序的需求，也使得基因测序商业化、大众化的意愿成为了科研界和临床应用界的共识。 　　但显然，第二代基因测序技术已经不能满足人们对基因测序的想象。 　　第二代测序技术 　　2001年，人类基因组计划(Human Genome Project，HGP)宣告完成。这项由美国、英国、法国、德国、日本和中国六个国家共同参与，历经十年，耗资数十亿美元的人类基因组计划，成为了人类基因研究史上一个重要的里程碑，但也使得出现一种更加先进、更快速的、高通量的测序技术成为了科研人员的统一诉求。 　　于是，基于大规模平行测序(massively parallel sequencing)思想的第二代基因测序技术(next-generation sequencing，简称NGS)应运而生。 　　第二代测序技术的出现，使得基因研究领域快速发展，测序成本也大大降低。根据资料显示，全基因组测序在2001年时需要耗费一百万美元，而在第二代测序技术的帮助下，2011年已经下降到1万美元。借此浪潮，著名的测序设备生产商Illumina公司也异军突起，股票价格由2001年的15.94美元，上涨到如今的168美元，最高涨幅23.74倍，市值达217亿美元。 　　但如今的第二代测序技术也面临着诸多问题，一定程度上阻止了基因测序的大众化趋势。 　　首先，第二代测序技术测序平台和测序成本仍然十分高昂，仪器普遍高达40-70万美元，而一个全基因组测序至少需要2000-5000美元，同时花费几周的时间 第二代测序技术依赖于基因样品的扩增过程，大量的洗脱过程即增加了成本和样品制备的时间，也容易出现错误累积 第二代测序技术普遍读长为150-400bp，无法满足更高的科研需要 大量的数据拼接工作和光学读取导致的大体量数据，让分析变成了耗时耗力的工作。 　　现在，第二代测序技术已经处于市场发展的中后期阶段，其不足性将在未来更加明显。罗氏公司也已决定于2016年停止其第二代测序平台454的生产。 　　那么什么样的技术才能&ldquo 担当&rdquo 起人们对基因测序领域的期望? 　　第四代测序技术成为了众多人心目中答案。 　　第四代基因测序技术 　　第四代测序技术，又称纳米孔测序技术，其原理十分容易理解：分子在通过纳米孔道时，会对通过纳米孔的电流，或横穿过纳米孔的电流(隧穿电流)产生影响，而每种不同的分子通过时，对电流产生的影响具有可区别的差异。于是利用这种差异，纳米孔测序技术就可以识别基因中碱基(对)的排列顺序。 　　相比于前面三代测序技术，第四代测序技术是真正实现单分子检测和电子传导检测相结合的测序方法，完全摆脱了洗脱过程、PCR扩增过程。作为最有希望实现1000美元基因组甚至100美元基因组的技术，纳米孔技术具有超高读长、高通量、更少的测序时间和更为简单的数据分析，实现了从低读长到超高读长、从光学检测到电子传导检测的双重跨越。 　　一旦第四代测序技术投入市场，将有望在几小时内以几百美元的成本完成全基因组测序。 　　也正因此，众多基因测序公司和投资人都把目光聚焦在了第四代测序领域。今年6月，罗氏公司以3.5亿美金价格收购了美国纳米孔测序公司Genia Technologies 同在6月，罗氏公司联合风投共同投资美国纳米孔测序公司Stratos Genomics 1500万美金。罗氏公司还与IBM公司共同研发固态纳米孔技术。而Illumina和Lifetech也在着力发展或投资纳米孔测序技术。 　　如今的基因测序领域，充满着未知和期待。就和六七十年代的电脑和互联网一样，没有人能说清楚它什么时候会爆发。但我们可以想象，未来的某一天，借助第四代测序技术的力量，我们可以在几小时内破解自己的基因密码 医生可以根据患者的基因信息来辅助诊断，制定个体化用药方案 我们的健康和生活也将因此发生巨大变化。

项目编号：2102027164项目名称：复旦大学二代基因测序服务采购预算金额：780.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：780.0000000 万元（人民币）采购需求：包件号1名称二代基因测序服务数量1项服务的范围、内容及主要技术要求按照招标人要求进行2800例二代基因测序服务。采购预算金额（人民币）780万元最高限价（人民币）780万元合同履行期限合同签订后至2023年6月30日中小微型企业划分标准所属行业其他未列明行业合同履行期限：合同签订后至2023年6月30日本项目( 不接受 )联合体投标。27164二代基因测序服务采购_招标文件.pdf

7月21日讯，二代基因测序产品&ldquo 超常规&rdquo 获批引发行业激辩。7月15日，中科院北京基因组研究所DNA序列测定技术研究开发中心常务副主任任鲁风公开发文，矛头直指7月初CFDA批准华大基因第二代基因测序诊断产品上市一事。 　　耐人寻味的不仅是华大基因与中科院&ldquo 剪不断理还乱&rdquo 的关系，紫鑫药业与中科院北京基因组研究所合作的二代测序仪产业转化项目&ldquo 被抢跑&rdquo 似乎更增添了一丝&ldquo 火药味&rdquo 。 　　周末，任鲁风在接受大智慧通讯社专访时依旧表示质疑，他认为CFDA的加速审评可能存在违法、违规环节，同时，他透露，正在向卫计委寻求另一条路径，类似于美国CLIA方式，由医疗机构申报临床资质审核，获得资质者可以从事基因测序服务项目，标准化流程还在制定过程中。他认为，如果这条路径放开，对基因测序市场带来的不仅仅是&ldquo 产品&rdquo 、&ldquo 仪器&rdquo ，市场也不仅仅会停留在&ldquo 产前筛选&rdquo ，对传统医疗是真正的&ldquo 颠覆&rdquo 。 　　质疑：&ldquo 超常规&rdquo 获批背后 　　追溯到本月2日，CFDA官网发布消息，BGISEQ-1000基因测序仪、BGISEQ-100基因测序仪和胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(联合探针锚定连接测序法)、胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)等四个医疗器械获得注册证。这是CFDA首次批准注册的第二代基因测序诊断产品。而前述获批产品全部为华大基因所有，华大基因也将正式获得行政准入。 　　华大基因仅用了短短半年的时间就获得了批件，在一片为基因测序政策松动欢呼声中，达安基因、贝瑞和康在排队审批的企业却面临新问题，究竟是否可以按照华大的审批流程进行还是标准化进展?任鲁风这一公开质疑，是否会引发两部委的高度警惕，放缓审批速度? 　　任鲁风直言，从13日向药监局递交政务公开申请至今，仍未收到任何回馈，&ldquo 华大基因的审批明显存在违法、违规的现象&rdquo ，因为若走加速审评道路，必须要先在CFDA创新医疗器械网站上公示，&ldquo 但是它没有公示&rdquo 。他同时表明，递交政务公开的目的也是在于了解审批流程中需要哪些标准、涉及哪些流程，以便于其他公司申请的时候符合标准，&ldquo 但如若发现存在违法、违规现象，我们也会提出撤销申请&rdquo 。 　　前述获批的产品为华大基因去年3月收购CG公司所获得的测序系统、及Life Tech公司的Ion Proton系统。任鲁风直言，现在FDA获批的唯一产品为国际巨头Illumina的MiSeqDx产品。而华大基因经CFDA获批的Ion Proton系统则远远低于国外在唐筛测序技术方面需要测到的3000万条序列的水平，这一获批在国际上看来都是个&ldquo 笑话&rdquo 。 　　任鲁风认为，华大基因、达安基因、贝瑞和康等传统的基因测序服务企业将国外的仪器&ldquo 贴牌&rdquo 国产化，是&ldquo 贪图一时之快、一己之利引狼入室&rdquo 之举。他本人揣测，这几家企业未来的核心还是在服务，因为今年2月两部委叫停后，对这些唐筛的企业冲击最大，所以他们通过这一方式(即向CFDA申报产品)获批后重新开展其服务业务，&ldquo 只赚服务费用，而来源于核心技术资金的最大收入却流向国外&rdquo 。 　　争执：自主创新还是资本对垒? 　　任鲁风在质疑华大基因等公司&ldquo 引狼入室&rdquo 、大力宣扬国产品种的&ldquo 自主创新&rdquo 时，其主导研发的紫鑫药业二代基因测序仪也备受关注。不过，业内并不看好紫鑫药业的二代测序技术，任鲁风作为紫鑫药业基因测序的灵魂人物，在此关键时点发言，不免让人产生联想。 　　对此，任鲁风在专访中强调，中科紫鑫(紫鑫药业子公司)与其他公司定位不同、竞争市场不同，华大、达安主要还是定位于唐氏综合症产前筛选检查服务，而中科紫鑫则聚焦基因突变、微生物组等，包括肥胖、糖尿病、类风湿、免疫系统等有很大关联性的疾病检测，&ldquo 因为我们的技术产出不了很大数据量，所以不做唐筛，与华大、达安等没有任何交叉的东西&rdquo 。 　　他认为，中科紫鑫的测序仪仅仅与罗氏相关机器的核心原理一致，而在细节技术上有几大创新，一则是读长延长，相应的准确性会相应提高；二是应用比较灵活，芯片自己制作，分成三份，在结构上有所改变，样本量少时，取其中一份即可；三是价格优势，报价可能仅仅为罗氏的1/6。 　　诉求：紫鑫的另辟蹊径 　　目前，紫鑫药业正公开征集20家试用单位，免费试用新一代测序仪产品，试用6个月，预计今年底产能在100-200台，明年产能将达500-1000台，实现量产。 　　任鲁风向记者介绍，在美国，基因测序产品有两套申报流程，一是通过FDA获批产品，二是通过CLIA流程，即临床机构、人员、技术、检测都通过该体系认证，就可以开展，&ldquo 中国现在也在试图探索第二个路径&rdquo 。 　　他进一步介绍，国家卫计委从今年1月1日起正式启动&ldquo 个体化医学检测技术规范化和标准化&rdquo 的建立，中科院基因所主要负责测序技术的标准，&ldquo 现在包括标准、规范、指南等已形成草稿&rdquo ，也就是说，之后，卫计委会对人员的从业资格、机构的临床条件、技术的成熟标准成都等进行认证。这也意味着，可以不通过CFDA长时间的审批流程，快速获得临床应用。 　　&ldquo 明年中科紫鑫的产品也会向CFDA申报申请&rdquo ，任鲁风肯定地说，&ldquo 但是如果卫计委制定出类似于美国CLIA方案，则公司直接走这一路径，不会再向CFDA申报&rdquo 。 　　他表示，公司选择20家试用单位也是为了得到一些用户反馈，因为在中国用户体验的数据太少，这也是类似CLIA方案中需要的标准，&ldquo 但是现在试用还没正式开始进行，下半年肯定会开展，具体时间要看布局&rdquo 。 　　蓝图：&ldquo 颠覆医疗&rdquo 亟待政策破冰 　　在任鲁风看来，国内基因测序的技术不存在任何问题，&ldquo 主要问题还是在政策对科研的导向上，需要政策有促进产业发展的功能&rdquo ，前述提到的类似CLIA的机制的建立，将对中国的基因检测、医疗诊断行业将具有里程碑意义。 　　CFDA的体系认证只是针对产品类的适应症，每个产品都要通过该流程进行申请认定 但美国的CLIA体系则针对临床应用，只要医疗机构、内部质量、从业人员、实验室等均通过该体系认证，无所谓适应症，就可以开展临床工作，更有利于基因测序这一新兴技术在临床上的应用与市场的推广。 　　任鲁风认为，现在是从经典医学向精准医学过渡的阶段，几类传统大病可能是一个原因所致，因此，传统的大分科局面可能会打破，根据基因测序这一技术，从基因上分析出问题来对症下药。但是中国的认知却仅仅停留在&ldquo 唐筛&rdquo 上，而唐筛所需技术门槛并不高，&ldquo 可以肯定的是唐筛仅仅是基因测序的一个小小的方面，国内因为政策导向性不足以及对基因测序的认知有限，所以才仅仅停留在唐筛上&rdquo 。 　　在任鲁风看来，中国只有将CLIA体系引入，而不是仅仅停留在产品的获批上，基因测序应用不断推开，引入所有竞争者(包括国内、国外)，促进国产品牌的建立，寻求自己的行业竞争地位，后续随着认知的加深，基因测序行业将会呈现爆发性增长。 　　根据Illumina的测算，基因测序的市场规模有200亿美元左右。其中，肿瘤学120亿美元、生命科学50亿美元(包括生命科学工具、复杂病症，农业基因以及影响因子和宏基因组)、生育和基因健康20亿美元(孕妇和新生儿童的检测，以及基因健康)、其他应用10亿美元。但公开资料显示，2013年国内市场规模仅为10亿元左右，以无创产前基因检测为主。

从1980年英国生物化学家Frederick Sanger与美国生物化学家Walter Gilbert建立DNA测序技术并获得诺贝尔化学奖至今已有三十余年了。在这三十年，DNA测序技术取得了令人瞩目的进展，为生命科学研究领域开辟了新的视角，使研究水平上升到新的高度。 回顾过去，第一代测序技术帮助人们完成了包括人类基因组计划在内的多种生物基因组序列测定及数据库的建立。第二代测序又以更高的通量，更简易，标准化，自动化的操作以及不断降低的测序费用加速拓展着测序应用的广度和深度，不仅大大促进了基因组学、转录组学、核酸蛋白相互作用等相关生物学研究的发展，还让人们看到了其在转化医学领域广阔的应用前景，让人们对个性化医疗时代充满期待。 Life 2014转化医学高峰论坛5月16日在位于临安市郊区的中都青山湖畔大酒店举行。应本次高峰论坛主办者Thermo Fisher旗下的Life Science Solution(原Life Technologies)的邀请，笔者与同事也来到了这个风景秀丽的度假胜地。当然，吸引我们的并不是青山湖的翠绿和静谧，我们的目的是希望能够借此机会，探究当前二代基因测序技术在转化医学中所扮演的角色，亲身感受转化医学在中国发展的热度，寻找未来基因测序相关市场新一轮增长的驱动力。 转化医学的概念起源于美国，过去10余年，从美国到欧洲，从欧洲到亚洲，各主要经济科技大国，都相继跟进，形成风靡全世界的一场学术甚至社会运动。 美国国立卫生研究院（NIH）提出这个概念的初衷是为了把研究经费投入到既能解决临床实际问题，又与临床比较接近的基础研究领域，就是给基础医学科研这个在天上飞的风筝栓根线，线的一头要攥在临床医生们手里，以利于把NIH有限的科研经费用在解决临床实际问题上，同时能提高临床医生对科学研究的热情，还有一个主要的目的是能培养出大量具备现代科研意识，生理生化遗传等基础领域知识丰富的医生。 而在我神州大地，这一学术运动更逐步演变成在政府主导下的一次医学革命，中国已经成为国际上最活跃的转化医学大国。笔者粗略了解了一下，出席本次论坛的近四百位代表，或者是直接来自于全国各地的三甲医院，或者是和医院有合作关系。而对于当前中国公立医院（特别是那些三甲医院）的临床大夫们，搞科研，发论文已成为职位晋升的必要条件，因此他们很可能成为未来转化医学的主力军。 本次论坛的焦点之一就是&ldquo 二代基因测序在临床研究和转化医学中的应用&rdquo 。毫无疑问,这需要临床医师的积极参与，同时也对他们的专业能力提出了更高的要求。因为对基因检测结果的解读不是靠计算机就可以完成的，这需要专业的人士正确的回答。复旦大学附属儿童医院王慧君副研究员在她的演讲中就指出，未来的临床医生应该具有一定的遗传和基因检测的知识，临床医师需要和实验室人员紧密配合，形成一个团队，从而使分子基因诊断能够真正指导临床治疗。这也是分子基因诊断未来的发展方向之一。 随着二代基因测序技术的蓬勃发展，基因序列测序速度极大提升、成本大幅下降，使得基因组测序的临床应用成为可能。以Life Technologies的Ion Proton&trade 基因测序仪为例，在使用当前的Ion PⅠ&trade 芯片的情况下，只需几千美元即可在一天时间内完成个人全基因组测序。而这一成本有望在Ion PⅡ&trade 推出后缩减至1000美元以下。 测序技术的飞速发展将推动DNA序列数据的大量积累，同时伴随着相应的个体疾病、体征等数据的积累（例如：目前上海儿童医院转化中心正在建立出生缺陷样本库，以用于儿童遗传病的研究及未来的临床治疗）。当数据足够多以后，如何理解这些数据就成为关键。微观层面上，分子生物学家利用基因敲除等技术逐个研究基因对生物表观性状的影响，在很多重要的点上取得了突破。宏观层面上，统计学等数据分析技术被引入来大规模系统研究基因序列与生物表型的关系。基础科研成果的积累逐渐带来临床应用的突破。 从本次高峰论坛上笔者了解到，目前基因测序在临床上的应用主要有两类，一类是针对普通人的疾病筛查，通过测定已知的与某种疾病相关的基因序列位点，来推断其未来罹患该种疾病的概率。比较典型的例子像大家所熟知的无创产前DNA检测；另一类是针对癌症等致命性疾病的伴随诊断，通过测定某些特定的基因序列位点（例如：肺癌的KRAS突变和EGFR突变），在一系列的药物或治疗方案中找到对特定患者最为有效的药物或方案。 相较于这些常见的，具有特定表型的相关目的基因，更大量存在的是那些功能上难以确定的，但可能与某种疾病相关的罕见个性化突变基因。对于数量庞大的此类未知功能基因，科学家们还有大量的工作要做。首先需要收集到足够的样本，然后再设计模型实验进行确证。而在完成这些工作之前，针对单独个案里的某个测得的单基因突变，即使医师怀疑它可能是驱动突变，但到底该不该向病人报告？就算是对于那些绝症患者，死马权当活马医，将结果报告给了他们，可是如果没有有效的靶点药物，依然是于事无补。所以还得为这个单独个案去开发靶点药物。难怪有参会代表私下开玩笑说，现阶段的个性化医疗恐怕只有那些亿万富翁们能够享受得起。 大量的工作有待科学家和医生们去做，其中自然也就孕育着巨大的商机。今年二月，二代测序被短暂叫停，但不久之后，卫计委开始开放包括二代测序在内的新的技术的临床应用试点，就是要选择一些病种，选择一些有资质的检测单位或医院来开展。虽然是有选择的，有限的。但是待产业慢慢成熟后，可以预期其市场容量将是巨大的。 据悉，全球提供基因检测的机构有近2000家(其中绝大部分在美国)。在中国，有上百个机构已在运营基因检测医疗服务，有的更在资本市场上发酵募资。除了大名鼎鼎的华大基因外，还有贝瑞和康、达安基因、安诺优达等公司。可以应用基因检测技术进行检测的疾病数有1502种，其中1214种已经或正在应用于实际检测，288种在实验室阶段。在美国，每年进行此类检测的就有700多万人次，使得美国女性乳腺癌发病率降低了70％，直肠癌发病率降低了90％。 据初步估计，中国基因检测的市场规模有上万亿元人民币。基因检测正引导着预测医学的发展，并应用于疾病预防、基因诊断、个体化治疗等各个方面，从根本上改变着医疗产业的形态，也将改变整个健康产业的形态。（主编当班）

二手基因测序仪 是测序产业链的起点也是关键环节，它为整个中下游测序服务提供基本的测序支撑，同时也处于基因测序产业价值链顶端。基因测序仪对于基因产业的重要性，如同发动机之于汽车行业，芯片之于电子通信行业。基因测序也称DNA测序，是现代生物学研究中重要的手段之一。基因测序技术经过了三个发展阶段。一代测序：指双脱氧末端终止法，扩增后通过毛细管电泳读取序列，每次获取数据量少。二代测序：为高通量测序，采用微珠或高密度芯片边合成边测序，代表有454，Solexa，SOLID，高通量，可一次获得数G数据，相对与第三代，都仍然需要扩增的方法放大信号，扩增后再检测。三代测序：特点是单分子测序，多基于纳米科技，无需扩增，对单分链DNA/RNA直接用合成、降解、通过纳米孔等方源式直接测序，核心特点是无需扩增所以成本更低。二手基因测序仪 二代技术中三大品牌性能PK，结果如何？Roche公司的454测序平台、Illumina公司的Solexa测序系统以及ABI公司的SOLID测序系统标志着二代测序技术诞生。尽管各系统在高通量水平、测序准确度、存储格式、技术方法上各有差异，但共同特征是大大降低了测序成本并大大地提高了测序速度，完成一个人的基因组测序只需一周左右时间。然而二代测序技术在测序前要通过PCR段对待测片段进行扩增，增加了测序的错误率。而且二代测序产生的测序结果长度较短，需要对测序结果进行人工拼接，因此比较适合于对已知序列的基因组进行重新测序，而在对全新的基因组进行测序时还需要结合一代测序技术。简而言之： Roche 454是焦磷酸测序； illumina Solexa是合成法测序； ABI SOLID是连接法测序。就读长来看： Roche 454 illumina Solexa ABI SOLID。就Reads数来看： ABI SOLID illumina Solexa Roche 454。就应用来看： Roche 454读长较长，便于拼接 ，因此在denovo测序方面有很大优势；ABI SOLID虽然读长很短，但是Reads数多，而且ABI的双色球编码技术，使得每个碱基都会被读取两遍，准确率很腐， 因此ABI SOL心在检测SNP、转录组测序、ChIP-Seq等方面很有优势；illumina Solexa的读长和Reads数均位于中间，比较适合于基因组重测序。而在实际应用中 ，由千Roche454成本太商，因此illumina Solexa 也被较多的应用于denovo测序。

p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/1dcefe7e-5719-404e-9ba2-4e136fe75ea3.jpg" / /p p 　　原因不明的感染一向是医学上的难题。在电视剧《外科风云》中，在病原检测不出的情况下，医生只能凭借经验尝试治疗。 /p p 　　现在，医务人员有了一种新的利器--基于二代基因测序的病原快检技术。这种技术自进入中国以来，已经在众多疑难感染患者的诊断中到关键性作用。其中，就包括一位来自菲律宾的船员。 /p p 　　 strong 生死时速，基因科技“秒揪”病原 /strong /p p 　　今年7月中旬，唐山万航国际船务有限公司的一名菲律宾籍船员从唐山启程。北京协和医院、华大基因和华北理工大学附属医院联手解决了他的疑难感染，使他得以平安地踏上归国之旅。 /p p 　　6月2日，这名船员在船上发生头痛、左半身偏瘫的症状。货轮就近停靠在唐山，患者先在曹妃甸当地医院就诊，后转至华北理工大学附属医院神经内科一病区。 /p p 　　主治医生毛文静回忆，患者来院的时候出现发热，左侧瞳孔散大、反射差，左侧手臂完全无力，意识也在逐步丧失，情况危重。腰穿检测结果显示，患者的脑脊液中白细胞含量高、糖类含量低，液体呈微黄色。“感觉上像是结核性脑膜脑炎。”毛医生说，“当即就把结核药用上了。” /p p 　　但医院使用常规的方法，始终没有找到结核菌，因此一直采取多种抗菌药物并用的保守治疗方案。在6月12日，神经内科主任刘斌教授请来北京协和医院的关鸿志教授，对患者进行会诊。 /p p 　　在此之前，从2014年起，协和医院神经科与华大基因研究院合作，在国内首先开展脑脊液二代测序研究，用于中枢神经系统感染性疾病的病原体筛查。关鸿志教授正担任此项目的负责人。他提出建议：试试使用二代基因测序技术进行的病原快检。 /p p 　　6月22日下午，天津华大基因交付病原组收到了患者脑脊液样本。这项检测一般需要2-3天，此次由于感染危重，华大做了加急处理，30个小时左右就完成了检测流程。23日晚上，检测报告出炉，样本中检出了结核分枝杆菌。 /p p 　　获得了明确的病原信息后，医院立即调整了治疗方案，一改之前多管齐下的保守用药，集中火力向结核发起反攻。7月中旬，该患者病情好转、出院回国，继续进行抗结核治疗。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/9916b637-dd25-4a61-9af6-f20282836eba.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 菲律宾船员的治疗团队与技术人员，从左到右依次为：华大基因天津交付李媛，北京协和医院关鸿志，华北理工大学附属医院刘斌、李世英、毛文静 /strong /p p 　　 strong 广谱病原检测，“十年沉疴”一朝解决 /strong /p p 　　现在，利用二代测序技术进行的病原快检，比传统的涂片技术范围更广，比病原培养更加快速。同时，这项技术的检测范围与病原数据库的大小一致，突破了临床上以往“怀疑什么，检测什么”的限制，是对抗不明原因感染的新利器。 /p p 　　在二代测序技术普及之前，一旦出现症状不典型的感染，往往需要依赖医务人员的经验，通过涂片、培养等方式进行针对性检查，常造成病情贻误。关鸿志说：“以前在颅内感染中，可能有50%的病人--甚至更多的病人，是诊断不清的。试验性治疗治好了就治好了，治不好那就??” /p p 　　关鸿志讲到，有位内蒙古的患者从2007年起持续头疼、发热，十年间辗转多家医院，都没有得到确诊，按照各种感染治疗也未痊愈，经常需要靠输液来降低颅压，生活十分痛苦。 /p p 　　十年后，这位患者的治疗终于迎来转机。2016年12月，华大基因和协和医院等多个单位发起了针对不明病因脑炎脑膜炎的多中心研究，该患者最初就诊的医院作为中心之一，重新关注起这个“老”病例。今年5月，该患者的样本送到华大基因进行检测，结果竟然为脑囊虫病。协和医院针对脑囊虫进行血清学筛查，很快证实病因。现在，经过对症治疗，该患者已经基本痊愈。 /p p 　　“二代测序的方法，不会说怀疑你是什么感染就查什么感染。它会把你脑脊液里的核酸都测一遍，再看看这些核酸分别属于哪种细菌、哪种病毒，包括哪种虫子。” 关鸿志说。 /p p 　　 strong 二代测序病原快检将助力民生 /strong /p p 　　更广、更快、更准确，是二代基因测序病原快检技术的优势。例如，华大基因的技术可以同时检测2700多种病原微生物和寄生虫，只要每毫升样本液体中有100到1000个核酸片段的拷贝，就能检测出来，鉴定的种属准确率大于99%。 /p p 　　华大基因是中国最早利用基因测序技术进行病原检测的单位之一。早在2003年，华大基因就和相关单位合作，完成了中国第一例SARS病毒的基因组测序，并向全国防治非典型肺炎指挥部捐赠30万人份自行研制的SARS病毒诊断试剂盒。 /p p 　　利用基因测序技术进行病原快检，不但要求一定的测序能力，还需要完整的病原数据库建设、算法匹配和分析运算能力、精确解读的能力。这项技术在国外已经趋于成熟，相关的科研项目已经在国内开展，“技术科普”和整个行业正当风口。 /p p 　　天津华大基因交付病原组的李媛说：“到今天，临床的检测了1276例，送检单位主要集中在北京和上海。”统计显示，华大收到的样本中八成以上来自北京的医院。这些医院最先从各个方面接触到这项技术，并对合适的患者加以应用。 /p p 　　不过，关鸿志分析，最需要这项技术的可能是三四线城市的非三甲医院，这些医院用传统方法检测病原的能力更低。普及成本较低、广谱高效的二代测序病原检测技术，减少不明感染的无效经验治疗带来的“折腾”，能够有效地为诊断、为患者、为医患关系减负，具有重要的民生和社会意义。 /p

2014年7月2日，华大基因的第二代基因测序诊断产品获准上市，此前市场寄望甚高的达安基因未出现在首批名单中。 　　国家食药监总局网站今日消息，BGISEQ-1000基因测序仪、BGISEQ-100基因测序仪和胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(联合探针锚定连接测序法)、胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)等四个医疗器械获得注册证。这是国家食品药品监督管理总局首次批准注册的第二代基因测序诊断产品。该批产品可通过对孕周12周以上的高危孕妇外周血血浆中的游离基因片段进行基因测序，对胎儿染色体非整倍体疾病进行无创产前检查和辅助诊断。 　　公开信息显示，华大收购美国测序仪制造公司Complete Genomics之后，将其测序仪更名为BGISEQ ，此次获批的两个型号的基因测序仪，全部为华大基因所有，华大基因也将正式获得行政准入。今年2月，国家药监总局和卫计委共同联合发出通知，要求基因测序产品需经食品药品监管部门审批注册，并经卫生计生行政部门批准技术准入方可应用。

2014年2月份被叫停的二代基因测序临床应用，近一年之后终于有了开闸的迹象。 　　继卫计委医政司发布第一批基因测序临床试点后，1月15日，卫计委妇幼司发布了通知及入选单位名单，这被业界解读为二代基因测序临床放开的信号。根据通知，可以开展NIPT的产前诊断试点单位，全国31个省市地区共有108家机构入选。 　　昨日(1月21日)全国妇幼卫生监测办公室在回应记者采访时证实，这份文件确实属实，&ldquo 在试点单位中，产前筛查与诊断已经放开，但是医疗机构什么时候开始业务都是不一样的。&rdquo 　　在不少业内人士看来，此次通知确保医疗机构具备条件开展测序技术临床应用，使得二代基因测序从学术研发扩展至临床，二代测序在今年将出现新的爆发。 　　108家机构入选试点名单 　　2014年2月，国家食品药品监督管理局(CFDA)和卫计委联合发布通知，包括产前基因检测在内的所有医疗技术需经食品药品监管部门审批注册，并经卫生计生行政部门批准技术准入方可应用。已经应用的，必须立即停止。 　　从《国家卫生计生委妇幼司关于产前诊断机构开展高通量基因测序产前筛查与诊断临床应用试点工作的通知》(以下简称《通知》)中可以看到，文件不仅公布了试点医疗机构的名单，同时对于二代基因测序产前筛查与诊断技术规范进行了规定。 　　《通知》中提到试点内容是：产前筛查与诊断前咨询、适用范围、知情同意书签署、临床资料收集和标本采集要求、检测报告审核使用，检测后临床咨询、高风险孕妇的后续临床服务、追踪随访、信息统计上报以及为规范开展高通量基因测序产前筛查与诊断临床服务工作需要试点的其他相关内容。 　　&ldquo 这次的《通知》内容比较详细，医疗机构要注意什么、进行哪些步骤、信息上报等都比较详细。&rdquo 全国妇幼卫生监测办公室人士告诉记者，&ldquo 但是究竟什么时候医疗机构能够大量开始业务，各家医疗机构的情况还不同。&rdquo 　　当然，或许市场重新启动还没那么快。记者致电试点名单上的一家上海医院时，被告知该院利用二代基因测序做产检已停止多日，暂时还没有相关服务提供。 　　值得一提的是，上述医疗机构开展相关临床应用必须使用国家食药监总局(CFDA)已批准上市的基因测序仪及配套试剂，但是目前上述108家企业并不是每家都有相关设备，可能只有自行购买设备或者与检验机构合作。 　　行业有望迎来爆发式发展 　　记者了解到，2014年7月开始，国家食药监总局开始批准基因测序仪及配套试剂上市，包括华大基因和达安基因两家企业的产品。其中，达安基因获批的基因测序仪及配套试剂是公司与LifeTech合作申报的。 　　据统计，利用无创产前检测，针对30岁以上的高危孕妇100%渗透率，将带来76亿元市场容量 针对全部孕妇50%渗透率，将带来140亿元市场容量。 　　光大证券研究报告显示，达安基因在全国有8个临床检验中心，过去几年由于尚处于布局和投入期，整体盈利状况不佳。研报预计，自2015年开始，临床检验中心有望逐步为公司贡献利润。就其举措来看，公司采取与大型医院共建实验室以及平台下沉的方式来布局。 　　业内人士普遍认为，此次政策松绑将大大加速二代基因测序技术爆发，抢占先机的华大基因和达安基因，有望率先分享基因检测的大蛋糕。&ldquo 现在不少公司都在加强基因测序，并且也在密切关注相关的政策，相信未来还有更多公司加入到二代基因测序这个市场来。&rdquo 前述妇幼卫生监测办公室人士告诉记者。 　　业内人士指出，此前二代基因测序使用仅限于学术科研，临床应用游走在灰色地带，《通知》发布意味着给二代基因测序放闸，行业有望迎来爆发性增长。 　　基因检测行业并购潮起 　　从2010年开始，国内基因测序市场逐渐起势，在一些分析机构的预测报告中，中国基因测序市场的规模已从百亿级别攀升至千亿，全球市场更是一块庞大的蛋糕。 　　但发展至今，中国的基因测序市场主体仍以中小型研究机构和企业为主，这些机构和企业大多停留在科学研究阶段。&rdquo 一位第三方检测服务机构人士告诉记者，&ldquo 即使没有政策限制，面向公众的检测项目也是少之又少，缺乏市场运作经验，但是对这方面的重视度越来越高了。&rdquo 　　去年下半年，华大基因收购了Illumina的竞争对手美国完整基因公司，随着行业的发展，基因测序行业的并购也日趋频繁。就在10天前，药明康德在官网上称，公司以6500万美元现金收购NextCODE公司，并计划将其与药明康德基因中心合并，成立一家新公司。 　　&ldquo 从产业链角度来看，上游的仪器设备商们不再满足于硬件销售，也逐渐向基因检测技术的产业化进程伸手分羹。&rdquo 一位检测机构人士告诉记者，&ldquo 下游的企业也希望能拥有相关设备或者与设备商合作，随着个性化医疗的发展，未来相关行业并购机会还会增多。&rdquo

华大基因创始人汪建 　　一石激起千层浪。 　　7月初，华大基因第二代基因测序产品获得CFDA批准，引发市场上相关概念股票&ldquo 暴动&rdquo 。 　　然而，这一好消息迅速引来质疑。7月15日，中科院北京基因组研究所DNA序列测定技术研究开发中心常务副主任任鲁风公开发文，质疑CFDA的超常规审评过程不透明，并向CFDA递交了政务公开申请。 　　作为国内基因测序的龙头，华大基因虽然仍未上市，却早已名声在外。 　　据了解，基因测序产业分为仪器、试剂和服务，其中仪器与试剂归属CFDA审批，开展技术服务需要通过国家卫生和计划生育委员会(以下简称&ldquo 卫计委&rdquo )审批。此次华大基因二代测序产品虽然获批，但基因测序服务是否能大规模推广，还需要等待卫计委进一步明确。这场质疑风波无疑也为华大基因旗下公司的华大科技近期香港上市计划增添了不确定因素。 　　&ldquo 超常规&rdquo 审批 　　基因测序(也称DNA测序)是一种破解基因密码(即碱基序列)的技术。通俗来说，就是利用仪器对基因进行测序，通过高科技的体检来预测患某种病的风险，从而提前采取措施：只需采集几毫升血液或者唾液，就可以预测其患癌症、白血病等疾病的风险，并提出相应对策，其因此被誉为防治遗传病最好的技术。 　　我国作为全球人口最多的国家，在这一领域也表现出了巨大的市场潜力。单就产前诊断这一应用领域的市场，据估算就在150亿元左右。2013年华大基因、贝瑞合康在无创产前筛查领域分别测序10万人次和5万人次，占据了市场的大部分份额。 　　CFDA发布的公告显示，批准了华大基因的BGISEQ-1000基因测序仪、BGISEQ-100基因测序仪和胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(联合探针锚定连接测序法)、胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)医疗器械注册。这是自今年2月CFDA喊停所有未经批准的测序临床诊断服务后，CFDA首次批准注册的第二代基因测序诊断产品。 　　任鲁风质疑称，此次华大基因获批的4个产品，就是华大基因去年3月收购美国Complete Genomics公司(以下简称CG)所获得的测序系统，以及Life Tech公司的IonProton系统，更名后摇身一变成了BGISEQ-1000和BGISEQ-100两款仪器，至于试剂盒，则是这两款机型的配套基础测序试剂。CFDA数据库信息显示，这两款仪器在武汉生产，试剂则在深圳生产。 　　他为此向CFDA提出了政务公开申请，希望公开华大基因基因测序产品的注册材料，包括申请注册时间、申请注册提交的资料目录、出具产品检验报告的医疗器械检验机构名称，检验报告出具时间和报告结论等。&ldquo 华大若走加速审评道路，必须要先在CFDA创新医疗器械网站上公示，但是它没有公示&rdquo 。 　　华大基因公共传播与政府事务首席代表徐萍在接受媒体采访时对此回应称：&ldquo 华大的无创技术研发从2008年开始，为期五六年。从2013年3月全资收购CG获得全部知识产权后，开始进行技术转移、零部件到位、临床前试制，并按照医疗器械相关法规程序要求及流程准备至最终获证历时14个月。&rdquo 　　据了解，为了整顿国内基因测序的临床应用市场，今年2月，CFDA和卫计委联合发布通知，宣布包括产前基因检测在内的所有医疗技术需要应用的检测仪器、诊断试剂和相关医用软件等产品，如用于疾病的预防、诊断、监护、治疗监测、健康状态评价和遗传性疾病的预测，需经食品药品监管部门审批注册，并经卫生计生行政部门批准技术准入方可应用，已经应用的，必须立即停止。 　　医药行业研究员符浩表示，2014年1月14日，CFDA办公厅发布关于基因分析仪等3类产品分类界定的通知。5月30日即批准了相关的4项产品，CFDA在基因测序产品审批上，确有轻率冒进之嫌。 　　&ldquo 试验是做过的，临床数据也有，华大完全用的是Life Tech在国外已成熟的技术，基因检测本身技术通路可靠，对仪器的改装和试剂的小小改动并不会增加假阴性几率 美国食品药品监督管理局(FDA)没有批准同类产品，但Life Tech无创检测项目已通过CLIA认证，相关测序服务已经在做 对仪器和试剂的FDA认证同时在进行中，FDA审批周期很长，正在走流程。&rdquo 符浩说。 　　亦有公开资料显示，质疑者任鲁风所在的研究所正在与紫鑫药业合作，开发国产新一代基因测序仪产品，这与华大属竞争关系。 　　绕路&ldquo 国产化&rdquo 　　这次被批准的两款仪器，BGISEQ-1000是基于华大基因在2013年收购美国测序仪生产商CG的原有测序仪 BGISEQ-100则是基于Life Tech公司的Ion Proton测序平台。 　　按照现行的医疗器械监管法规，进口医疗器械的注册需要满足已经在原产国上市这一条件。 　　据了解，国内检测机构目前所用的检测仪在原产国还未获批准上市，其中包括应用最广泛的Illumina公司Hiseq基因测序仪，其至今也并未通过FDA审批。 　　今年2月，Illumina中国分公司负责人透露，其二代测序平台MiSeqDx正在积极申请CFDA的认证。 　　&ldquo 国产化&rdquo 无疑能帮助国外仪器绕过其先在原产国上市的门槛。 　　华大医学首席执行官尹烨曾公开表示：&ldquo 根据《医疗器械监督管理条例》规定，进口的第三类医疗器械在中国获得CFDA认证的前提是获得生产国的认证，而现有基因测序仪只有MiSeq通过了美国FDA的认证，因此其他进口仪器只能通过与国内公司合作、贴牌生产才可以推广，或者在卫计委批准的试点机构使用。&rdquo 　　任鲁风表示，华大上述这两种系统均未通过美国FDA认证。华大基因测序仪如果使用外国合作方芯片是不合规的。&ldquo 芯片是测序系统进行测序生化反应的载体，因此应作为测序试剂盒中不可缺少的组成部分。如果国产诊断试剂产品通过批准的话，芯片由于不属于组成仪器设备的零部件，而是测序反应中关系实验数据产出的关键性耗材，应该在国内生产，直接采购国外产品，不符合医疗器械监管条例。&rdquo 　　任鲁风还认为，华大基因测序产品是否获批，背后或承载着巨大的经济利益。国际测序巨头Life Tech与达安基因和华大基因或明或暗的合作，Illumina和贝瑞和康的技术&ldquo 国产化&rdquo 转移，都将实行对中国市场的围剿。&ldquo 只赚服务费用，而来源于核心技术资金的最大收入却流向国外。&rdquo 他说。 　　任鲁风直言，华大基因经CFDA获批的Ion Proton系统则远低于国外在唐筛测序技术方面需要测到的3000万条序列的水平，这一获批在国际上看来都是个&ldquo 笑话&rdquo 。 　　医药行业研究员符浩则认为，华大基因两个仪器一个芯片是CG的，一个芯片是Life Tech的，用合作方芯片是合规的，只要不存在专利纠纷。华大申请注册二代测序仪是和Life Tech有合作框架的，应该有许可。建库、测序试剂、测序仪，华大并不需要保证完全自主生产，部分测序芯片是进口的，部分测序试剂可能也是，但并不妨碍申报注册。 　　公开资料显示，在目前核心的基因测序仪器部分，外资的Illumina和Life Tech两家公司已经占到了国内市场整体份额的90%以上。 　　&ldquo 大家一直在说国产，结果叫来一群披着国产仪器外衣的狼。&rdquo 任鲁风说。 　　基因测序设备和人们熟知的B超、核磁共振成像设备一样，是一种开放平台。任鲁风担心，市场一旦被国外品牌占领，整个围绕着设备应用的试剂、医疗流程设计、人员培训、科研等都将被捆绑在外国设备商之下。 　　业内人士看来，华大二代产品还面临着商业推广难题，市场接受度存在疑问。 　　&ldquo 此前CG的设备需要在独立的恒温恒湿及特定波长光源照明的实验室环境下进行，如果与CG相比没有改变，那对用户的实验室环境要求是个挑战。&rdquo 任鲁风说。 　　医药行业研究员符浩则认为，BGISEQ-1000是基于CG的测序平台做的改进，以华大本身的技术实力，想在性能上做出较大程度的优化，相信是非常困难的，因此BGISEQ-1000在临床上的使用预计会遇到使用条件苛刻的短板。不出意外的话，华大在无创产检推广上，将偏重于更加适用于实验室环境的采用Life Tech技术的BGISEQ-100，而BGISEQ-1000只是华大仪器自产化的一个尝试。 　　申银万国研究报告则称，CG只能测序人类基因组，并且无法做无创产前检测。 　　美国HudsonAlpha研究院韩健研究员也撰文表示，美国有四家提供无创产前诊断测序服务的公司都是使用Illumina公司的测序仪器。华大获得报批的产品是两个不同的技术平台，Life Tech的仪器和Complete Genomic的仪器。如果华大提供产前诊断服务使用的是Life Tech的技术平台，那在通量上(一次得到的数据量)就吃亏很多。 　　华大科技拟去香港上市，但上市时间未定，集资约4亿美元(约31.2亿港元)，上市保荐人为花旗及大摩，目前还无法得知这场正在发酵的质疑风波对其上市前景影响几何。 　　面对种种质疑，华大基因方面对相关问题一直未能做出任何回应。

为医学迈入精准时代安上精准导航仪　　中国首部二代基因测序技术临床应用共识出台　　规范满足临床诊疗要求的NGS技术标准与应用，提高肿瘤精准诊疗水平　　当今，肿瘤诊治已迈入个体化及精准医学的时代，从“一刀切”向“针对每一个病人的具体病情，正确选择并精确地应用适当的治疗方法”发展，这对进一步提高治疗的有效性，降低不必要的药物副作用和节约医疗支出都有着深远的意义。肿瘤的精准医疗是一项系统工程，包括精准诊断、精准治疗、精准管理多个环节，均以精准的肿瘤基因检测为基础。生物技术的进步使得探索具有临床意义的基因异常变得可能等。　　据报道，目前我国正在制定“精准医疗”战略规划，这一规划或将被纳入到“十三五”重大科技专项，这预示着在中国，精准医学正驶入高速发展的快车道。在精准医学时代的早期阶段，规范满足临床诊疗要求的二代基因测序技术(NGS)的标准与应用，提高准入门槛，确保这部行业发展“导航仪”的精准性显得尤为重要。基于此，中国临床肿瘤学会(CSCO)肺癌诊疗指南发布会在北京举行，同时出台首部《中国肿瘤驱动基因分析联盟(CAGC)二代测序技术临床应用共识》(下称《共识》)，帮助指导基因检测及NGS技术规范合理应用，给我国患者切实带来治疗和生存获益。　　“临床肿瘤学实践中，基因检测已成为精准诊治的前提和核心之一。《共识》的出台，将为广大临床医生提供公认规范指导，提高肿瘤诊治的检测质量和结果准确性”，CSCO理事长吴一龙教授表示：“随着高通量的大规模平行测序技术的发展， NGS在开展靶向精准诊治实践与试验研究中有着广阔前景，能更好的帮助临床医生在实际临床患者诊疗中，提升诊断水平，做出合理正确决策，提高患者生存质量。”(上图：吴一龙教授)　　“共识”由实验室癌症遗传学家、临床肿瘤学专家、生物信息学专家、病理学家和其他人员组成的专家组起草，包含了NGS的技术应用现状、临床多个瘤种的NGS检测内容、样本处理、测序流程、数据管理、信息学分析、结果报告解释和咨询等多个方面内容的阐述。CSCO计划通过在基因检测方面进行三个步骤全面提升精准医学：形成和发布NGS临床应用共识是第一步的工作，然后是通过一系列标本检测验证共识是否可行、准确，并做相应的修正。第三步是和药物研发公司联合检测，通过大数据分析发现其中某个特别的基因，或完全有可能作为药物治疗的靶点，帮助药物研发公司对此靶点开展研究，这对推动整个行业的发展作用非常重大。　　在此基础上，CSCO还计划针对肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、包括白血病在内的造血系统等六种恶性实体瘤开展以NGS 技术为主的驱动基因谱分析，提出适合我国临床肿瘤学实践的一系列肿瘤的 NGS检测技术、分析内容、诊治模式的共识、流程、标准和规范。　　中国肿瘤驱动基因分析联盟(CAGC)秘书长、广东省人民医院广东省肺癌研究所副所长张绪超教授指出：“准确是NGS体现临床价值的前提。我国之前一直未形成NGS的相关规范。事实上，临床上对NGS的实际需求非常大，仅仅肺癌一年就有超过65万的新发病例。通过‘共识’规范从样本的取得到报告的给出每个环节，高标准、严管理，确保结果准确，应用于患者全程病程管理当中。”(上图：张绪超教授)　　这与燃石医学始终致力于用国际前沿生物技术、基因组大数据分析能力为肿瘤患者进行个性化治疗提供更好的指导的愿景不谋而合。燃石医学创始人兼CEO汉雨生表示：“我们很高兴看到‘共识’的出台，随着行业规范化的深入，一些优秀的企业和产品将在大浪淘沙中沉淀下来。作为第一家将NGS肿瘤临床化产品推向市场的公司，我们一直在努力推动基因组技术的临床应用。我们与在测序和芯片技术上全球领先的Illumina公司开展合作，促进更多高品质分子诊断解决方案应用于肿瘤临床领域，使更多患者从中获益。在过去两年中，我们已经与国内110家三甲医院进行合作。我们与全国顶尖的肺癌专家合作，已经产生了大量的临床研究成果及数据，这些成果将为未来肿瘤的精准医疗提供坚实的基础。同时我们与政府相关部门一起推进NGS在肿瘤领域的标准化、普及化。”　　据汉雨生透露，2016年燃石医学还将获得几个含金量高的资质证书，而这些证书会有利于燃石医学业务的进一步发展。(上图：燃石医学创始人兼CEO汉雨生)　　现场采访实录(一)：　　主题：肺癌临床治疗前沿趋势与基因检测的可行性　　受访人：中国临床肿瘤学会(CSCO)理事长吴一龙教授　　精准医学是利用现有技术来检测人类基因，通过基因改变情况使治疗更精准、有效和安全。而这一切的前提是必须利用现有的基因学知识，通过测序方法获取基因学知识。　　早在2004年精准医学工作就已开始，但当时并未形成产业，中国NGS之所以大热，一夜间千树万树梨花开，这要追溯到去年初美国奥巴马在国情咨文中提出“精准医学。这股风吹到中国以后，国家科技部、国家卫计委等部门开始重视起来，不断学习、研究精准医学，与此同时，很多市场嗅觉敏感的企业也已有所行动。　　美国精准医学的发展路径是先制定标准规范，再开始实践，而我国是测序工作先进行，伴随着各类宣传工作，随后在实践中认识到需要有标准、规范来定义如何去做，应遵循怎样的标准，避免争执。　　2015年9月，我们首先成立中国肿瘤驱动基因分析联盟(CAGC)，CAGC把制定共识这项工作纳入了联盟起始的第一步。经过几个月的调研，并参照国际上的标准，2016年3月举办了第一次研讨会，邀请了临床肿瘤学、病理学、分子生物学、基因测序专家以及有影响力的检测企业的技术官一起讨制定共识的必要性、可行性，并着手起草共识。经过多次反复讨论，共识出炉。　　问：您刚才提及，研讨会上临床肿瘤学、病理学、分子生物学专家一起讨论了NGS领域亟待解决的问题，具体指的是哪些问题?　　吴一龙：其中牵涉到了很多问题。首先，基因测序的提取组织究竟是肿瘤组织，还是正常组织?共识明确：组织提取物必须由病理学专家确认是肿瘤组织时才能进行测序。其次，这些送检肿瘤组织中，如何提取出用来做分析的成分?组织提取后送去检测，检测技术是怎样的?其中很复杂，如检测多少个基因，测序深度多少层，此时必须要达成共识。最后，检测报告应该怎样撰写、如何发放?不是所有医生都能看得懂检测报告，很多医生要从头学。　　问：在临床应用上，在众多的NGS技术平台中进行选择时，应重点注意哪些方面?　　吴一龙：我们今年的共识主要是在技术方面进行了规定作为第一步，如果要检测单个基因是否发生了变异，目前用二代基因测序技术就是“杀鸡用牛刀”。现在针对单个基因检测，我们有很多更便宜的方法来用，国家已经批准了很多。但是，假如想同时检测多个基因，推荐使用NGS。　　在讨论共识的过程中，CSCO要求很多NGS检测公司提供检测数据，供CSCO测算和测评。包括燃石医学就提供了相关数据，这些公司对自己的产品是比较自信的，也经得起推敲 也有公司不敢提供，那就要打个问号了。其实，可以从各个方面对此进行监督。　　问：二代基因测序技术规范发展起来之后，对后续药物研发和选择有什么帮助?　　吴一龙：帮助会非常大，这也是CSCO/CAGC接下来相关工作的第二步和第三步。CSCO计划通过在基因检测方面进行三个步骤全面提升精准医学：形成和发布NGS临床应用共识是第一步的工作，然后是通过一系列标本检测验证共识是否可行、准确，并做相应的修正。第三步是和药物研发公司联合检测，通过大数据分析发现其中某个特别的基因，或完全有可能作为药物治疗的靶点，帮助药物研发公司对此靶点开展研究，这对推动整个行业的发展作用非常重大。　　现场采访实录(二)：　　主题：肺癌临床治疗前沿趋势与基因检测的可行性　　受访人：中国肿瘤驱动基因分析联盟秘书长、广东省人民医院广东省肺癌研究所副所长张绪超教授　　问：我国NGS发展存在哪些不规范现象?《共识》的出台对NGS规范有什么好处?　　张绪超教授：我国之前一直未形成NGS的相关规范。但我国现实临床对NGS的需求非常大，仅肺癌一年就有超过65万新发病例。理论上来讲，分子诊断应该应用于患者全程病程管理当中。此外，NGS是由多个检测技术组成的系统工具，只有每个环节进行质量控制，才能保证临床使用数据是有效的，临床学家才能提出准确的治疗方案，让患者真获益。基于此， CSCO出台《共识》，规定每个特定的NGS测试项目都需要经过严格的技术验证合格后才可以用于临床肿瘤检测，并强烈建议各实验室参加卫计委组织的“NGS相关的室间质量评估项目”来提高检测能力和质量。NGS检测规范具有现实意义，对检测方、患者都有好处。　　问：目前，对于预防性检测领域，即癌症早期筛查诊断检测，NGS有何帮助?　　张绪超教授：从靶向治疗角度来看，我们还没有办法将靶向治疗推向早期筛查诊断，缺乏相关临床数据。但是，NGS用于早期疾病诊断对患者有一定帮助。早期进行分子分型诊断，帮助患者后续全程管理，可以及早发现患者的基因亚型，对于后续疾病复发、耐药等策略制订都有很大的帮助。当然，需要强调的是不能在早期检测后马上就能用靶向药物。对于NGS的应用一定要明确其应用目的。　　问：《共识》从各个环节是怎么规范NGS的?　　张绪超教授：在NGS的检测中每个环节都很重要。样本采集、处理也非常重要，这也是《共识》将NGS应用中的样本处理作为一个单独内容进行详细解说的原因。举个例子，一个没有做详细质控评估的样本，如果肿瘤细胞含量只有1%甚至没有，检测结果就不能真正反映肿瘤的分子特征和生物技术特征。因此，我们要求做样本规范，在NGS技术条件下，至少有20%的细胞是肿瘤细胞才有可能探测到临床所需的靶点是否正确。　　当然样本评估不仅包括肿瘤细胞含量的多少，还包括不同样本类型应该如何处理等。比如，对于新鲜标本需要做冰冻评估 而对已经做好石蜡包埋标本，需要进一步进行形态学评估。对于不同样本类型，《共识》做了详细界定，这是其中一个重要的内容，也是NGS检测非常重要的环节。　　问：目前，对于临床上已确认的可控基因有多少?　　张绪超教授：根据瘤种不同，基因也不同。过去十年肺癌发展非常快，2004年发现了有药、靶点以及检测技术的第一个可控基因EGFR。目前，肺癌里面有EGFR、ALK等8个基因必须检测。相信未来还将有更多的基因发现，基因数量会明显上升，如果考虑其他瘤种，基因数量会更多。　　问： NGS需求在临床应用方面需要符合什么样的质量?　　张绪超教授：《共识》规定了NGS在临床肿瘤诊断中的质量需求，规定每个特定测试项目都要经过严格的技术验证，合格后才可以用于临床肿瘤检测，所有CAGC项目都要满足共识中的NGS评价体系。一个好的NGS分析技术能否真正应用到临床，必须满足三个条件：分析技术满足要求，临床检测能力符合要求，临床应用一定给患者带来好处。再好的技术如果在临床上对患者没有用处，也是无用的。　　问：《共识》出台后，对二代基因测序的产业，包括二代测序公司会产生什么样的影响?　　张绪超教授：从我们角度来讲，一定是推动而非阻碍，是正确推动方向的作用。这次共识出台，我们邀请了很多NGS公司的技术专家参与进来，他们会意识到只有NGS规范化，整个行业才能正常发展。患者检测量大了，才有更好的发展，这是多方获益的事情。　　CAGC下一步的NGS可行性验证和临床试验，会邀请一些好的技术公司参与，向他们传递正确的信息，这些公司也通过这种形式知道哪些是真正对患者带来好处的。所有这些都忠于一个理念，就是患者利益高于一切，能够让患者生命延长，这是我们最关注的核心目标。　　现场采访实录(三)：　　主题：肺癌临床治疗前沿趋势与基因检测的可行性　　受访人：燃石医学CEO、创始人汉雨生先生　　燃石医学成立于2014年，目前在产品研发、学术推广以及市场教育方面在国内做得都非常领先，公司目前已获得将近2亿元投资。在北上广建立了超过1万平米实验室和GMP生产车间，合作医院有110多家。　　和其他医疗子行业发展比较缓慢所不同，精准医疗行业在国家政策支持及引导下，以前所未有的速度高速发展。肿瘤精准医疗行业是新兴的多学科(医学、分子生物学、测序技术、生物信息学)交叉的行业。精准医疗检测先行，精准诊断是精准医疗从发现、监控到治疗等各个步骤中不可或缺的。基于此，燃石医学在医学、生物信息学各方面都汇集了超过200名业内顶尖人才，用强大的资金和人才发展这个行业。　　问：燃石参与CSCO/CAGC首部NGS共识指定相关的工作中吗?　　汉雨生先生：是的。CSCO理事长吴一龙教授高屋建瓴地设计了此部《共识》，涉及医务人员的想法，还涉及商业公司实际经验和理念。吴教授细心倾听了很多公司的意见，燃石也是其中主要公司成员，提供了自身经验和知识积累。　　吴教授推动的《共识》，对测序深度、分析流程，以及实验规范性有了具体的技术标准。燃石医学的除了产品达到世界领先的敏感性和特异性之外，公司还获得很多重量级的认证——今年5月份燃石医学将成为中国第一家拿到肿瘤NGS检测CLIA核心认证的公司。CLIA认证不仅代表燃石的产品达到了国际的标准，而且代表燃石检测的质量可靠性和稳定性达到国际的认可。　　问：燃石成立迄今为止我们上市了哪些产品，包括仪器和设备吗?　　汉雨生先生：燃石医学的上市产品涉及8个瘤种，21款产品，涉及到基于组织的重要检测、基于血液的重要检测，还包括监控产品。在建库、捕获、生物信息学分析层面等自主研发的部分，燃石医学已申请13个专利。　　从产品的研发设计之初，我们就秉持燃石的产品一定要满足临床实际使用和患者最终获益。因此，我们不做大一统的产品，而是根据临床精准检测和治疗的需要，分不同的瘤种和临床治疗不同阶段的需要，开发和推出不同的产品。比如：燃石是唯一一个开发临床NGS临床应用共识所强调的肺癌8个基因的检测产品，我们不让患者过度检测。　　问：国内NGS领域存在很多不规范现象，商业化趋势非常明显。燃石作为操作规范的公司，对NGS共识出台帮助规范这个行业有怎样的期待?　　汉雨生先生：燃石一直大力支持CSCO/CAGC出台NGS共识。现在国内有200多家NGS公司，有些很好的公司会在大浪淘沙后沉淀下来，但更多的公司其实是鱼目混珠。在精准医疗的行业，最后只会剩下几家经得起时间考验和NGS共识考验而发展起来的NGS公司。在早期行业混乱时，燃石愿意帮助协会或政府来做正本清源的事情，帮助确定怎样的技术是市场上真正需要的、合格的。CSCO目前确立的标准，燃石医学早已达标，但我们志存高远，拥有远高于行业要求的标准。　　问：共识中是否有对基因测序第三方检测企业的直接推广和销售的对象、形式进行了规定?那么，我们是不是更推荐由医生建议适合的患者进行检测?　　汉雨生先生：从对患者负责的角度来讲，患者、甚至是健康人直接从一个公司购买一款没有经过认证或者没有标准的产品是非常危险的事情。比如现在为数不少的二代测序公司连临检所的资质都没有，就直接向患者出售，甚至有的越过医生直接出售给患者群，这样的做法非常危险。这也是吴一龙院长提及的有70%检测数据匹配不上的重要原因。　　问：燃石有参加卫计委组织的室间质评吗?　　汉雨生先生：我们每年都会参加，每次都以优秀的成绩通过 之前是比较简单的组织基因检测，随后还会参加更复杂的ctDNA评选。　　EGFR的室间质评很早就有，而NGS室间质评去年才开始有。卫生部临检中心也看到NGS需要规范化，从临检中心的角度，第一点是做市场技术摸底，看看哪些公司合格/不合格，或哪些医院合格/不合格。

2014年7月15日，中科院北京基因组研究所DNA序列测定技术研究开发中心常务副主任任鲁风公开发文，矛头指向华大基因(以下称&ldquo 华大&rdquo )，起因是7月2日华大获得 CFDA对其两款二代基因测序仪及检测试剂盒的审批，任鲁风对华大产品本身及或存在超常规审批提出了质疑。 　　华大的获批的两款产品分别为BGISEQ-1000和BGISEQ-100。前者是华大在2013年3月份收购美国测序仪生产商CG(Complete Genomics)的原有测序仪 后者则是华大及其下属子公司和Life Technologies公司在2013年3月签订的合作开发协议共同开发的基于半导体芯片测序的技术的仪器。 　　华大集团公共传播与政府事务首席代表徐萍对外界质疑提出回应 　　任鲁风质疑点之一：测序通量不够 　　&ldquo 此次华大获批的4个产品，说穿了就是华大去年3月收购CG公司(Complete Genomics)所获得的测序系统，以及LifeTech公司(Life Technologies，现被Thermo Fisher收购)的Ion Proton系统(也有说法是Ion Torrent系统，但从唐筛测序技术上看，Ion Torrent即使采用318芯片，其最大500万条读出序列的通量也远远不够用，国外在唐筛方面的应用一般需要测到3000万条序列)，摇身一变成为了BGISEQ-1000和BGISEQ-100两款仪器，至于试剂盒，则是这两款机型的配套基础测序试剂。从CFDA数据库信息显示，这两款仪器在武汉生产，试剂则是在深圳生产。对此，本人的直接反应就是，困惑和疑问。&rdquo 　　华大回应：临床验证符合率均达到99%以上 　　华大方面表示，此次申请注册的产品经3个临床验证项目20余家药物临床试验机构，近超过10000例样本的临床验证，临床验证符合率均达到99%以上，最后经国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心和行业专家对测序仪联合本次申报的产前试剂联合评审，准予批准上市。 　　任鲁风质疑点之二：获批时间太快 　　&ldquo 本人有幸去年底在深圳瞻仰过华大的CG系统，当时仅有的4台设备，半年时间就完成了医疗器械注册流程所需的标准体系建立、产品检验、临床试验和审批程序，当真如公告中所言，&ldquo 在相关产品注册工作中精心组织、加强协作、严格审评，在确保产品安全、有效前提下，保证了工作的进度&rdquo ，可谓前所未有的效率。 　　LifeTech的Ion Proton系统2012年9月宣布上市，就开始在美国FDA申请注册，至今未果，华大在去年10月份购入一批，应该还不是如CG一般买断技术，结果同样8个月的时间就拿到了注册证书，老美是不是该自惭形秽一下，而且，这个证书是不是应该给LifeTech共享一下，毕竟是人家的技术，人家的设备，连芯片耗品也是人家的。&rdquo 　　华大回应：从开始准备到最终获证历时14个月 　　华大集团公共传播与政府事务首席代表徐萍对记者回应称：&ldquo 华大的无创技术研发从2008年开始，为期五六年。从2013年3月全资收购CG获得全部知识产权后，开始进行技术转移、零部件到位、临床前试制，并按照医疗器械相关法规程序要求及流程准备至最终获证历时14个月。&rdquo 　　另外，任鲁风对两个试剂盒产品也提出了质疑：&ldquo 根据CFDA数据库信息，产品性能结构及组成一项，即便都是罗列了测序前建库的试剂，压根没有测序反应的试剂组分，特别是对于Ion Proton系统最为关键的半导体测序芯片也没有提及。我们不得不当一次好奇宝宝，&ldquo 胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒&rdquo 难道不应该是建库加测序吗?Ion Proton I芯片是不是也能在&ldquo 深圳市盐田区北山工业区11栋六楼西侧、综合楼九楼(901-905室)&rdquo (CFDA公布的试剂盒生产场所)国产了?亦或是注册审评过程中的专家们，啥叫建库啥叫测序，傻傻分不清楚?&rdquo 对此华大没有回应。 　　链接：贝瑞和康新动态 　　2014年7月22日，同样推广无创DNA产前检测技术的北京贝瑞和康生物技术有限公司宣布与美国Illumina公司进行合作，双方共同开发一款用于无创DNA产前检测的新一代测序系统。据贝瑞和康方面官网的消息，目前，该系统的试剂盒以及测序设备在中国已经完成了临床验证，进入到CFDA医疗器械审批阶段的尾声。 　　记者致电贝瑞询问提交申请时间，申请过程等事宜，截至发稿，贝瑞未作出回复。 　　某省妇幼保健院一位专家表示，贝瑞和康与Illumina合作开发的Nextseq 500于2014年初推出，而针对中国进行改造的定制版本会更晚，时间不足。 　　同时，过去检测数据虽然已经积累20万例数，但是主要是基于HiSeq测序仪检测的, 而现在是Nextseq, 从官方公布技术原理来看，HiSeq是四色荧光，而Nextseq是双色荧光，这在检测获取图像和数据处理是不相同的，所以以前的数据没有延续性，不能互为验证。 　　此外，系统性评价需要时间，基于Nextseq双色荧光的试剂盒的稳定性至少需要7个月，而且还要在仪器和软件都准备就绪才能开始进行系统评价 公共数据库里的软件和数据库都需要积累，目前暂时没有任何文章是基于Nextseq这个系统发表的，科研都没走完，是不会应用于临床进行诊断的。 　　因此，她认为，贝瑞宣布的时间是3-4月份，经历临床，注册检测，最顺利的话12月份应该可以到CFDA申报。 　　而任鲁风在质疑华大基因等公司&ldquo 引狼入室&rdquo 、大力宣扬国产品种的&ldquo 自主创新&rdquo 时，其主导研发的紫鑫药业二代基因测序仪也备受关注。 　　备注：本文内容来自经济观察网及任鲁风博客。

国外厂商与部分基因测序企业的合作，促成产品&ldquo 超常规&rdquo 迅速获批，这对国内自主创新的基因测序企业将产生严重影响。 　　7月2日，国家食品药品监督管理总局(CFDA)官网发布消息，称胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒(半导体测序法)等一批医疗器械注册获批。这是第二代基因测序诊断产品首次获批上市。一时间业界轰动，新闻媒体也将其视为基因测序领域里程碑式的大事件。 　　但仅仅在几个月之前，今年2月，卫计委和CFDA联合叫停基因测序临床应用，国内开展基于二代测序技术的产前唐氏综合征筛查业务遭受重创，行业内几大机构也经历寒冬：华大上市受阻，贝瑞和康上市受阻，安诺优达投资信心动摇，诺禾致源进军产前诊断急刹车。 　　笔者认为，之前卫计委叫停二代基因测序的动作，虽然业内哀嚎声一片，却是促进个体化医学检测标准化发展的良好开端 但是现在几款产品通过审批，虽然大家一片叫好，笔者却有一些质疑。 　　首先，短短四五个月之内，4款产品要通过一系列的审批和临床实验，时间远远不够 再者，根据CFDA食药监械管印发的〔2014〕13号《创新医疗器械特别审批程序(试行)》，翻阅相关记录，&ldquo 绿色通道&rdquo 中也并无获批产品的创新审批记录。 　　其次，根据华大基因的收购记录，去年3月收购CG公司所获得的测序系统，以及LifeTech公司的Ion Proton系统，与BGISEQ-1000和BGISEQ-100两款仪器密不可分，试剂盒则是这两款机型的配套基础测序试剂。 　　国外厂商与部分基因测序企业的合作，促成产品&ldquo 超常规&rdquo 迅速获批，难免有国外厂商将技术&ldquo 国产化&rdquo 转移的嫌疑，这对国内自主创新的基因测序企业来说，将产生严重影响。 　　首先，自主创新基因测序难免会因此受到国外&ldquo 大鳄&rdquo 的技术挤压，影响其占据市场的步伐 其次，将影响国内自主创新的氛围，倘若都将目光从自主创新上移开，专注于与国外进行&ldquo 超常规&rdquo 合作，谁还会把心思放在自主创新上? 　　说得严重一点，如果国内企业贪图一时之快引狼入室，我们永远改变不了给国外企业打工的身份，更何谈科技创新和自主产业发展? 　　目前，自主创新能力不足仍是制约国内企业的一大难题。并且，由于该领域涉及到光学、自动化控制、温度控制、生化反应、生物信息分析等多个学科，国内基因测序行业缺乏技术积累，在将子系统进行系统集成上也遭遇了不少困难。 　　当前，自主创新的国产基因测序仪器研究单位有四五家，研发的二代基因测序设备均没有发展到上市的标准。国家目前也在推进各种政策，让国内能有相关基因测序设备可使用。 　　卫计委正在实行两条路线对基因测序业务进行认证：一条是CFDA实施的认证 另一条是医政医管局筹立的个体化医学检测技术专家委员会，推进类似美国《临床实验室改进法案》(CLIA)的认证，对设备条件、实验室环境、操作流程、检测项目等进行规范和认证，如果没有CFDA的认证，但是符合这一系列的标准和规范，也可以实施检测项目。该工作去年已经开始推行。 　　这些政策显示了国家推进我国基因测序产业的健康发展的决心，但在自主创新基因测序领域的投入却十分匮乏。根据相关数据，&ldquo 十二五&rdquo 以来，针对测序技术研发的国家级科研项目支出不足2000万元。相比之下，美国平均每年投入超过2000万美元，已连续资助10年。 　　中国的医疗市场堪比全球巨无霸，国外厂商&ldquo 垂涎欲滴&rdquo 已久。随着基因测序临床应用产业的爆发式发展，对中国市场的围剿已显露雏形。反观国内自主创新的基因测序技术，虽然还不足以与国外&ldquo 大鳄&rdquo PK，但终归已有四五家企业取得了具有显示度的进展。而且，国产基因测序仪器也更能够接中国本地市场的&ldquo 地气&rdquo ，成本也比进口产品低，不用受制于人，在进口国外设备时频繁受到逐年上涨的价格限制，假以时日必将承载中国基因测序产业的希望。笔者认为，如果没有正确的导向和扶持政策，我国未来个体化医疗这个万亿级市场将成为外企的&ldquo 活期存折&rdquo 。

日前,从中国农业科学院作物科学研究所获悉,该所“作物基因资源与种质创制学科群综合性重点实验室”通过验收并投入使用。　　“作物基因资源与种质创制学科群综合性重点实验室” 依托于作科所建立, 2011年被农业部列入第一批重点规划的实验室条件能力建设项目,旨在将其打造成我国作物基因资源研究和种质创新中心,成为学术带头人和创新团队成长的摇篮。2013年农业部正式批复立项,2014年5月启动建设,2015年12月全面完成。　　目前,该重点实验室拥有中国工程院院士1名,固定职工有61人,其中正高级研究员30人。主要以小麦、玉米、水稻、大豆等作为研究对象,建有作物种质资源收集与引进、保护与共享、鉴定与发掘、创新与利用、作物分子标记技术及其应用、作物基因挖掘与利用和杂粮种质资源与育种7个院创新工程团队。通过项目建设,实验室在植物核酸高通量提取、基因型鉴定、蛋白功能分析和高清显微成像能力方面得到显著提升 另外,建成作物基因资源与种质创制学科物联网数据处理中心,使实验室在大数据运算、分析与存储以及学科群内外及时交流等方面的能力进一步增强。目前,物联网系统运转正常,可进行17GB大型基因组的全基因组从头测序组装分析,每天可分析300万条以上二代测序序列,采集10000条以上农业环境信息。“十二五”结束,重点实验室依托大型仪器设备已完成了50个基因、约5万份次的基因型分型检测工作,达到了每年对8000份种质资源的基因型鉴定和表型分析能力,圆满实现了设计目标,发挥了关键的平台作用,提高了重点实验室的科研创新能力,已成为作物科学研究所承担国家重大研究项目的重要支撑。

单细胞全基因组测序技术（scWGS）可以有效揭示生物样品中不同细胞之间的异质性，并系统鉴定单个细胞的基因组中发生的遗传变化，例如拷贝数变异（CNV）和点突变（单核苷酸变异，SNV）等。过去十年，研究人员已经开发出多种单细胞基因组扩增技术，例如简并寡核苷酸引物PCR扩增技术 (DOP-PCR)，多重置换扩增技术（MDA），多重退火和基于环的扩增循环技术（MALBAC），以及通过转座子插入和体外转录进行线性扩增技术（LIANTI）等。但是，目前的单细胞全基因组测序技术均基于二代测序（NGS）平台，该平台检测准确度高，但是测序读长相对较短（通常只有150bpX2），主要适用于检测单个细胞中的单核苷酸变异（SNV）、小的插入缺失（该研究的主要突破有：1：开发了一种高精度的基于三代测序（单分子测序）平台的单细胞基因组测序方法—SMOOTH-seq（Single-MOlecule real-time sequencing of LOng Fragments amplified THrough Transposon insertion）。使用优化后的Tn5转座反应，SMOOTH-seq能够从单个细胞中扩增出平均长度约6kb的基因组片段（测序读长比单细胞基因组二代测序技术长了20倍左右），通过引入与单分子测序平台兼容的细胞条形码使单细胞基因组DNA扩增子适用于Pacbio sequel II平台的HiFi测序模式。测序后的数据中，产生的环化测序（circular consensus sequencing, CCS）的读长平均在6kb左右, 最长可达43kb。(如图1所示)。 图1 SMOOTH-seq的流程和评估 2：该研究开发的SMOOTH-seq方法能够在单个细胞中高效检测基因组结构变异。在单个K562细胞中，当测序深度仅为0.4X时，基因组覆盖度可达19%。该研究对91个单细胞进行SMOOTH-seq分析，从中检测到4,790 个缺失事件和 5,589个插入事件, 其中87%的缺失片段和 91% 的插入片段长度小于1kb，检测到的插入事件DNA片段最长达到 7.7kb。同时，该研究也在 K562细胞中检测到521个易位事件，包括准确检测到两对经典融合基因：BCR-ABL 和 NUP214-XKR3。SMOOTH-seq技术对结构变异的检测精度高，当使用K562大量细胞的基因组三代测序结果作为比较基准时，该研究中使用的K562细胞系的每个单细胞中的结构变异检测平均精确度为75％，特别是在单个细胞中检测插入事件平均精确度为85％。此外，SMOOTH-seq 也可以以 1Mb 的分辨率准确检测到两个 K562 克隆之间的不同拷贝数变异（CNV）事件。(如图2所示) 图2. 单个K562细胞中CNV及结构变异检测的精确度 3：该研究开发的SMOOTH-seq方法能够在单个细胞中高效检测染色体外环形DNA（ecDNA）。已有的研究报道表明，染色体外环形DNA在肿瘤发生中比较常见，且致癌基因能够在染色体外环形DNA中进行大量扩增，促进肿瘤发生和转移。SMOOTH-seq技术产生的长读长数据，使其能够被用于在单个细胞中精准捕获小于10kb的全长染色体外环形DNA。本研究同时开发了用于鉴定K562细胞系中的染色体外环形DNA的生物信息学分析方法。当仅有一个拷贝的Tn5转座酶与一个染色体外环形DNA分子结合时，整个环形DNA分子就可被完整扩增为一个线性片段，即单个读段即可覆盖一个染色体外环形DNA分子的全长序列。通过统计Tn5插入位置不同但长度完全相同的一组读段，即可判断它们是否来源于同一个环形DNA。同时该特征可用于帮助精准区分染色体外环形DNA和串联重复序列(如图3所示)。图3:SMOOTH-seq 精准检测染色体外环形DNA的示意图4：该研究开发的SMOOTH-seq方法能以较高准确度检测基因点突变（SNV）。由于三代测序平台本身的局限性，使用 SMOOTH-seq方法在单个细胞中检测SNV的假阳性率为 2.0 × 10-5。(如图4所示)图4: SMOOTH-seq 检测单细胞K562中SNV的假阳性率 5：该研究开发的SMOOTH-seq方法可以在结直肠癌肿瘤样本中准确检测出各种基因组结构变异事件。在对患者结直肠癌肿瘤样本的分析中，以在结直肠癌的至少2个单细胞中同时检测到为标准，该研究检测出8,594个结构变异事件（4,089个插入事件，3,852个缺失事件，341个易位事件，以及312个重复事件）。通过将结直肠癌肿瘤样本和K562细胞系中共有的结构变异去除后，该研究共得到3,570个结直肠癌肿瘤细胞特异性的结构变异事件(1,376 插入事件, 1,661 缺失事件, 230 易位事件以及303 重复事件)。同时，该研究通过设置多个对照基因组（包括相应的肿瘤组织、与肿瘤相邻的正常组织、GM12878细胞系和另一个体的外周血单核细胞的基因组）对检测出的结构变异事件进行了PCR验证。此外，该研究发现结直肠癌肿瘤样本和K562细胞系中共有的结构变异在所有被检测的多个人类基因组DNA样品中均存在，说明这些结构变异事件实际上是由于当前的人类参考基因组不够完善，缺失了部分关键序列信息引起的。今后三代测序将有助于组装出更完整精准的人类参考基因组序列。(如图5所示)图5: PCR验证基因组结构变异的结果综上，该研究开发的单细胞基因组单分子测序技术（SMOOTH-seq），将长读长的三代测序技术巧妙运用到了单细胞基因组测序上，能够实现对于基因组结构变异、染色体外环形DNA等多种分子事件的高精度检测，大大提高了单细胞基因组测序技术的适用范围，具有广阔的应用前景。该研究开创了单细胞基因组单分子测序时代，该研究开发的单细胞基因组单分子测序技术将揭开更多的人类基因组中的“暗物质”的奥秘，给人类生物医学研究带来全新的发展机遇。生物岛实验室研究员范小英、北京大学杨成博士以及北京大学前沿交叉学科研究院博士生李文为该论文的并列第一作者。北京未来基因诊断高精尖创新中心、北京大学生物医学前沿创新中心汤富酬教授为该论文的通讯作者。该研究项目得到了国家自然科学基金委、北京市科技委和北京未来基因诊断高精尖创新中心的支持。 论文链接：https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-021-02406-y

引言 　　7月10日，《中国科学报》记者向我采访有关CFDA批准二代测序产品上市的看法，我第一句话就是，我说的你们敢发表不?所幸，对我的采访文章发表在《中国科学报》今天的第八版，题为&ldquo 引狼入室还是自主创新&mdash &mdash 对二代基因测序产品获批的冷思考&rdquo 。 　　这次采访，记者希望我能写一篇文章，我&ldquo 嬉笑怒骂皆成文章&rdquo 的写作风格估计不为人所喜，只能贴在这里抛砖引玉了。闲言少叙，言归正传。 　　正文 科技创新和产业发展不要成为资本的傀儡 &mdash &mdash 对二代测序产品获批事件的不同观点 任鲁风 中国科学院北京基因组研究所DNA序列测定技术研究开发中心 　　2014年7月2日，CFDA(国家食品药品监督管理总局)官网发布公告，&ldquo 第二代基因测序诊断产品批准上市&rdquo ，一时间业界轰动，新闻报道横飞，俨然成为基因测序领域里程碑性质的大事件。本人在这个圈子厮混些许年头，面对这一为众多媒体推崇的重大进展，在北京高温橙色预警的时节，背生阵阵寒意。到底是划时代意义还是闹剧收场，十多年前疯狂的基因检测产业溃败的教训让人不寒而栗。 　　关注这一行业的人士相信不会陌生，此次华大获批的4个产品，说穿了就是华大去年3月收购CG公司(Complete Genomics)所获得的测序系统，以及LifeTech公司(Life Technologies，现被Thermo Fisher收购)的Ion Proton系统(也有说法是Ion Torrent系统，但从唐筛测序技术上看，Ion Torrent即使采用318芯片，其最大500万条读出序列的通量也远远不够用，国外在唐筛方面的应用一般需要测到3000万条序列)，摇身一变成为了BGISEQ-1000和BGISEQ-100两款仪器，至于试剂盒，则是这两款机型的配套基础测序试剂。从CFDA数据库信息显示，这两款仪器在武汉生产，试剂则是在深圳生产。对此，本人的直接反应就是，困惑和疑问。 　　本人有幸去年底在深圳瞻仰过华大的CG系统，当时仅有的4台设备，半年时间就完成了医疗器械注册流程所需的标准体系建立、产品检验、临床试验和审批程序，当真如公告中所言，&ldquo 在相关产品注册工作中精心组织、加强协作、严格审评，在确保产品安全、有效前提下，保证了工作的进度&rdquo ，可谓前所未有的效率。 　　LifeTech的Ion Proton系统2012年9月宣布上市，就开始在美国FDA申请注册，至今未果，华大在去年10月份购入一批，应该还不是如CG一般买断技术，结果同样8个月的时间就拿到了注册证书，老美是不是该自惭形秽一下，而且，这个证书是不是应该给LifeTech共享一下，毕竟是人家的技术，人家的设备，连芯片耗品也是人家的。 　　另一件有意思的事，此次发证的两个试剂盒产品，根据CFDA数据库信息，产品性能结构及组成一项，即便都是罗列了测序前建库的试剂，压根没有测序反应的试剂组分，特别是对于Ion Proton系统最为关键的半导体测序芯片也没有提及。我们不得不当一次好奇宝宝，&ldquo 胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒&rdquo 难道不应该是建库加测序吗?Ion Proton I芯片是不是也能在&ldquo 深圳市盐田区北山工业区11栋六楼西侧、综合楼九楼(901-905室)&rdquo (CFDA公布的试剂盒生产场所)国产了?亦或是注册审评过程中的专家们，啥叫建库啥叫测序，傻傻分不清楚? 　　为什么这么急于拿证，不惜落人口实，实际上关注一下近半年来基因测序产业风潮就能有所了解。今年2月，卫计委和CFDA联合叫停基因测序临床应用，主要影响的就是此前风风火火的基于二代测序技术的产前唐氏综合征筛查业务，该行业国内几大机构经历寒冬，华大上市受阻，贝瑞和康上市受阻，安诺优达投资信心动摇，诺禾致源进军产前诊断急刹车。再看如今，六月份华大放出消息，搞定20亿融资，随即针对这一应用的产品注册获批。不难看出，并非水到渠成，而是不得已而为之，如果不能按时拿下注册，资本市场上将输干玩净。注册中的效率和变通是否与之有关我们不能妄下结论，但是所谓的科技创新、产业健康发展已经成为资本运营手中的玩物。 　　从另外一个角度出发，中国的医疗市场堪比全球巨无霸，国外厂商从来都是垂涎欲滴的表情。受限于法律法规的约束，此前还只能腼腆的过来咬一口，现在面对基因测序临床应用产业的爆发式发展，终于耐不住要亮出獠牙了。LifeTech与达安基因和华大或明或暗的合作，Illumina和贝瑞和康的技术&ldquo 国产化&rdquo 转移，都将实行对中国市场的围剿。虽然国内在这一领域的技术水平还不足以与国外大鳄PK，但终归已经取得了具有显示度的进展，假以时日必将承载中国基因测序产业的希望。国家在这一领域的投入匮乏(十二五以来，针对测序技术研发的国家级科研项目支出不足2000万元，美国平均每年投入超过2000万美元，已连续资助10年)，国内企业贪图一时之快、一己之利引狼入室，我们永远改变不了给老外打工的身份，更不要谈什么科技创新和自主产业发展之类了。如果没有正确的导向和扶持政策，我国未来个体化医疗这个万亿级市场将成为老外的活期存折。 　　言尽于此，谨以此文给有识之士和弄潮骄子消暑降温。 　　2014年7月11日凌晨 　　后记 　　其实，我和华大没有任何新仇旧恨可言，相反，我还相当推崇华大在基因组科学领域做出的贡献，在我为数不多的授课中都对华大的成就做出过客观的评价。虽然我能理解作为企业所不得不承担的压力，但是任何凌驾于国家民族责任、行业健康发展规律和政策法律法规之上的行为，只为满足一己之利一时之快，终将为人所唾弃。虽知此举会在圈中得罪些许大佬，庆幸的是，我好歹还留有一丝血性和一点狼性。 　　2014年7月13日，我以公民身份正式向CFDA提出政务公开申请，申请内容如下： 　　所需信息的内容描述： 　　根据《中华人民共和国政府信息公开条例》和《国家食品药品监督管理局政府信息公开工作办法》，本人因工作和研究需要，向贵局申请对以下信息公开。 　　一、&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401126号&rdquo 、&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401127号&rdquo 、&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401128号&rdquo 、&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401129号&rdquo 四项医疗器械产品注册工作的相关资料，具体包括： 　　1、申请注册时间 　　2、申请注册提交的资料目录 　　3、出具产品检验报告的医疗器械检验机构名称，检验报告出具时间和报告结论 　　4、完成产品临床试验并出具临床试验报告的医疗器械临床试验机构名称、资质证书，以及在所在地食品药品监督管理部门备案证明 　　5、产品说明书 　　6、向食品药品监督管理部门提交审评意见的技术审评机构名称，审评意见出具时间和结论 　　7、注册并发放的医疗器械注册证。 　　二、&ldquo YZB/国4121-2014&rdquo 、&ldquo YZB/国4131-2014&rdquo 、&ldquo YZB/国4132-2014&rdquo 、&ldquo YZB/国4095-2014&rdquo 四项产品标准的相关资料，具体包括： 　　1、标准提交审批和通过审批时间 　　2、标准通过审批证明。 　　三、&ldquo 武汉华大基因生物医学工程有限公司&rdquo 、&ldquo 华大基因生物科技(深圳)有限公司&rdquo 两个医疗器械生产单位的相关资料，具体包括： 　　1、医疗器械生产许可证。 　　四、贵局组织研制完成的基因测序诊断产品相关国家参考品的可公开的有关资料。 　　所需信息的用途： 　　本人多年来从事基因测序技术、设备、应用和市场方面研究开发工作。贵局于2014年6月30日批准&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401126号&rdquo 、&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401127号&rdquo 、&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401128号&rdquo 、&ldquo 国食药监械(准)字2014第3401129号&rdquo 等四项医疗器械产品注册，因该四项产品均涉及基因测序技术应用，从技术发展和技术应用角度出发，本人认为有必要了解相关产品在国内医疗器械注册和生产监督管理层面的政策导向，以及相关工作所适用的法律法规，以指导本人在此领域工作中完善认识，并通过法律法规认可的途径开展后续相关工作。恳请批准。 　　时至发布此帖为止，尚未收到CFDA的任何回复。

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。

自从哈佛大学遗传学家George Church和454 Life Sciences公司Jonathan Rothberg掀起二代测序NGS的革命以来，已经过去了将近十年。毫不夸张地说，这段时间以来NGS技术已经发生了翻天覆地的变化，在测序通量突飞猛进的同时，测序成本直线下降。 　　想当年454 Life Sciences公司测序580-kb的细菌基因组，需要四小时的工作循环。而今年一月份Illumina公司发布的HiSeq X&trade Ten测序系统，能够以千元成本测序完整的人类基因组，最多每天能测序600 billion bp。(详见：Nature解读：千元基因组真的来了?) 　　如今，二代测序技术给生命科学领域带来了彻底的改变。而NGS领域本身也在经历着某种意义上的变革。正因如此，基因组学Archon X奖(Archon Genomics X Prize)不得不于去年八月宣布取消，因为测序成本的直线下降已经使竞赛变得毫无意义。 　　Church的团队是该竞赛仅有的两只报名队伍之一，他认为参赛者们是否能够完成竞赛任务还很难预料。但无论如何，既然竞赛已经启动，总得让人家比完吧。 　　言归正传，二代测序领域的2013年既忙碌又喧嚣，在开年之际让我们对这一领域发生的最新进展做个小结吧。 　　454 Life Sciences 　　去年十月，454 Life Sciences宣布将于2016年中旬逐步淘汰其焦磷酸测序仪器，GS Junior和GS FLX+。据该公司介绍，从扩展性和成本角度看，454平台作为首个商业化的NGS系统已经基本上走到尽头，很难再对其进行升级和改良。Roche的Beth Button指出，公司正在寻求新的测序合作伙伴。2013年9月，该公司宣布与昔日的竞争对手Pacific Biosciences合作，拟基于PacBio公司的SMRT技术进行诊断产品的开发。 　　Illumina 　　今年一月Illumina公司发布了两个以Solexa测序技术为基础的新测序平台，HiSeq X Ten和NextSeq&trade 500。 　　据该公司的新闻稿介绍，定价$250,000的台式NextSeq 500兼具了样品制备和测序功能。&ldquo 它按钮式的操作，可以在许多常见测序应用之间切换。该系统能够在一天内测序整个人类基因组和多达16个外显子组。&rdquo NextSeq 500运行75个测序循环只需12小时。 　　HiSeqX Ten系统以10台仪器为单位销售，据称可以实现千元成本的人类基因组测序。该系统现定价1000万美元，能够在三天时间内生成1.8 terabases的数据，相当于每天约600 Gb，比HiSeq 2500强十倍。 　　华盛顿大学的Elaine Mardis表示，HiSeqX Ten系统针对的应该是提供人类基因组测序的服务产业，因为很少有研究机构能用到如此高的通量。&ldquo 要想实现千元成本，就需要正确的样本量，&rdquo 她说。当然，高通量还意味着更为复杂的数据分析。 　　Mardis的团队曾作过计算，为了跟上HiSeqX Ten他们可能需要花费八百万美元在信息学设施上。此外，实现千元成本意味着每年需要测序18,000到20,000个基因组。&ldquo 我要测序许多肿瘤基因组，&rdquo 她说。&ldquo 但数量还远远不够。&rdquo 　　Life Technologies 　　已被Thermo Fisher收购的Life Technologies拥有两款NGS平台，SOLiD和Ion Torrent。据Thermo 的Andy Felton介绍，公司已经将工作的重心放在后者身上。&ldquo 绝大多数研发工作已经转移到Ion上，&rdquo 他说。 　　目前的Ion PGM系统可使用最新的Ion 318芯片，产出多达6 million 400bp的读取，也就是说四小时运行的产量能达到2 Gb。而新Ion Proton&trade 使用Ion PI&trade 芯片，能够产出80 million 200 bp的读取，即每次运行产量达到10 Gb至14 Gb。 　　据介绍，今年公司将会推出用于转录组测序的新Ion PII芯片，每张这样的芯片可产出300 million 100bp的读取，随着系统改良甚至可能达到200bp。 　　此外，Life Technologies公司正在研发一种新的聚合酶，Hi-Q。据Felton 介绍，Hi-Q能&ldquo 显著提高精确性&rdquo ，减少90%的插入/缺失误差。这种酶将于今年的中旬实现全面商业化。

二代测序技术的发展对测序数据的处理分析提出了很高的要求。目前二代测序数据分析软件很多，但是绝大多数软件仅能完成单一的分析功能(例如：仅进行序列比对或变异读取或功能注释等) ，如何能正确高效地选择整合这些软件已成为迫切需求。 　　来自中国医学科学院，北京协和医学院等处的研究人员设计了一套基于 perl 语言和 SGE 资源管理的自动化处理流程来分析 Illumina 平台基因组测序数据。该流程通过自动化并行脚本控制流程的高效运行，一站式输出分析结果和报告，简化了数据分析过程中的人工操作，大大提高了运行效率。相关文章公布在《遗传》杂志上。 　　二代测序技术(Next-generation sequencing)大幅度降低了测序的时间和成本，使得大规模测序逐渐成为常规的实验室研究和临床检测手段。测序产生的数据量急剧增加，如何高效地分析这些数据，已成为迫切需要解决的问题。目前，分析序列信息的生物信息学软件纷繁复杂，但基本上每个软件只能完成单一的分析功能，实现一个完整的分析流程则需要对众多软件进行整合，而手动串联的效率往往不尽人意 同时，这些软件需要在Linux工作环境下以命令行运行，要求用户具备较好的计算机背景 另外，即便一些实验室完成了分析流程的构建，他们往往不会公开许多细节，新用户仍然要从头建起。 　　针对这一问题，研究人员希望能通过构建经典的二代测序数据分析流程，并实现各个环节的高效自动化管理和分析，减轻研究者前期的工作负担，促进相关领域进一步对基因组测序研究项目的顺利开展。 　　研究人员为此设计了一套基于 perl 语言和 SGE 资源管理的自动化处理流程来分析 Illumina 平台基因组测序数据。该流程以测序原始序列数据作为输入，调用业界标准的数据处理软件(如：BWA，Samtools，GATK，ANNOVAR 等)，最终生成带有相应功能注释、便于研究者进一步分析的变异位点列表。 　　这一流程通过自动化并行脚本控制流程的高效运行，一站式输出分析结果和报告，简化了数据分析过程中的人工操作，大大提高了运行效率。用户只需填写配置文件或使用图形界面输入即可完成全部操作，为广大研究者分析二代测序数据提供了便利的途径。 　　目前测序数据处理软件很多，研究人员综合考虑了适用性和效率，整合出了一套标准的数据处理流程。具体来说，获得 FASTQ格式的原始测序数据后，需要数据进行以下处理： (1)使用BWA 软件把这些短序列和参考基因组进行对比，确定短序列在基因组上的位置，把短序列组装成完整的人类参考基因组 (2)使用 Samtools 软件把这些短序列调整成按一定顺序(1-22，X，Y，其他)排列的序列，并进行数据格式的转换 (3)使用 Picard 软件把测序产生的冗余信息和噪声去掉 (4)使用 GATK 寻找样本测序数据与参考基因组的差异，列出这些差异点 (5)使用 Annovar对这些变异位点进行功能注释，得到一个易于理解的变异位点列表。 　　这一项目成功整合了一系列二代测序数据分析软件，形成了一套经典的数据分析流程。这一流程通过并行化设计和自动化处理，一方面简化了操作成本、缩短了数据分析周期，另一方面也使本流程可以引入更完善的数据校验步骤，增强结果的可信度。 　　流程针对Illumina 平台双端测序数据开发，满足了大部分处理需求，并对其他用户提供了一个很好的参考，后续研究人员还将根据用户需求对该自动化流程进行持续维护。 　　随着二代测序技术的逐步发展，二代测序已经广泛应用于科研和临床研究。这一流程提高了二代测序数据分析的入门和运转效率，其必将在二代测序相关基因组学研究中，促进广大科研人员工作的高效进行。

p style=" text-align: center " strong 分子和样本条形码系列知识产权巩固了安捷伦在下一代测序靶向富集解决方案的领导地位，这一系列知识产权旨在提高二代测序检测的准确度和灵敏度 /strong /p p 　　2017年7月27日，北京——安捷伦科技公司(NYSE: A)(“安捷伦”)今天宣布，已成功收购 Population Genetics Technology公司(“Population Genetics”公司)的分子和样本条形码系列专利。Population Genetics公司成立于 2005 年，致力于将诺贝尔奖得主 Sydney Brenner 在高敏感度和高特异性下一代测序检测方面的系列知识产权实现商业化。2015 年，Population Genetics 公司成为拥有超过 30 项专利的知识产权持有实体。本次收购的财务条款未予披露。 /p p 　　安捷伦副总裁兼基因组学事业部总经理 Herman Verrelst 表示：“我们的客户日益迫切地需要具有高性能、全面集成的二代测序流程方案。通过收购这一系列知识产权，我们可以向客户提供值得信赖的完整靶向富集解决方案，满足他们从质检到靶向富集，以及分析和解析的各方面要求。” /p p 　　此次收购获得的 Population Genetics 公司知识产权包括与分子和样品条形码相关的专利，这些专利能够提高下一代测序检测的准确度和灵敏度。这些专利可以提供定制化的靶向富集解决方案，让客户通过非常小的 DNA 量即可检测超低突变频率。这些功能非常适合检测癌症和生殖遗传学中的罕见变种，包括液态活检。 /p p 　　安捷伦诊断和基因集团总裁 Jacob Thaysen 表示：“我们很高兴将这些技术带给客户。我们已经规划了今后的发展战略，准备大力拓展诊断业务和构建完整的常规临床二代测序工作流程方案。本次收购就是贯彻这一战略的又一实例，也是我们致力于帮助客户改善人类生活质量的例证。” /p p 　　安捷伦最新的二代测序文库制备解决方案 Agilent SureSelectXT HS 纳入了该系列知识产权中的分子条形码技术。分子条形码技术的融合提高了文库的整体精度，使其与竞争产品相比，在更广泛的组织类型以及从低质量到高质量 FFPE 样本方面具有更高的复杂度。了解 SureSelectXT HS 的信息，请访问安捷伦网站。 /p p 　　安捷伦和 Population Genetics 公司此前曾达成专利许可协议，授权安捷伦使用 Population Genetics 公司的某些分子条形码专利技术。这些技术可以在新一代测序平台上灵敏、可靠地检测低于0.1%的少数基因变异。 /p p 　　 strong 关于安捷伦科技公司 /strong /p p 　　安捷伦科技公司(纽约证交所：A)是全球生命科学、诊断和应用化学市场的领导者。拥有 50 多年的敏锐洞察和创新，安捷伦的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。2016 财年，安捷伦的收入达到 42 亿美元。公司在全球拥有大约 13,000 名员工。 /p p 　　 strong 前瞻性陈述 /strong /p p 　　本新闻稿包含 1934 年《证券交易法》中定义的前瞻性陈述，并受其中规定的安全港规则约束。前瞻性陈述包括但不限于：关于安捷伦未来收入、盈余和盈利能力的信息 规划的新产品 市场趋势 未来对安捷伦产品和服务的需求 客户期望 以及 2017 年第三季度和整个财年的收入和非公认会计准则(GAAP)获利指导。这些前瞻性陈述涉及风险和不确定因素，可能导致安捷伦的业绩与管理层当前预期产生实质性差异。这些风险和不确定因素包括但不限于：客户业务实力不可预见的变化 对当前以及新产品、技术和服务的需求不可预见的变化 当前市场不可预见的变化 客户的购买决策和时机，以及我们不能实现由于整合和重组活动所带来的预期节省的风险。 /p p 　　此外，安捷伦在经营方面所面临的其他风险包括：顺利度过各个业务周期的能力 达到和实现其成本节约目标而受益的能力，或将其成本结构成功调整到适应业务状况不断变化的能力 持续的竞争、定价和毛利率压力 成本削减举措带来的风险，如可能会损害我们开发产品、保持竞争力和有效经营的能力 地缘政治方面的不确定性和全球经济状况给安捷伦的运营、市场和业务能力带来的影响 提高资产绩效以适应需求变化的能力 我们的供应链适应需求变化的能力 在正确的时间，以正确的价格和两者兼具的情况下成功推出新产品的能力 安捷伦成功整合近期并购的企业的能力 安捷伦成功符合特定复杂法规的能力 以及安捷伦向证券交易委员会提交的文件(包括我们截止到 2017 年 4 月 30 日 的 10-Q 表格季度报告)中详述的其他风险。前瞻性陈述是根据安捷伦管理层的理解和假设以及当前可以得到的信息而作出的。安捷伦不负责公开更新或修改任何前瞻性陈述。 /p

项目编号：QXZB-2022-1159B项目名称：四川大学华西第四医院核酸质谱分析仪+高通量二代基因测序仪采购项目预算金额：685.0000000 万元（人民币）采购需求：1.采购项目名称：四川大学华西第四医院核酸质谱分析仪+高通量二代基因测序仪采购项目；2.数量、简要技术需求或服务要求：具体详见招标文件第六章。合同履行期限：政府采购合同签订生效后90个日历天内，完成交货、安装调试、培训。本项目( 不接受 )联合体投标。

项目编号：[350800]LYCG[GK]2022144 项目名称：福建省龙岩市疾病预防控制中心高通量二代基因测序仪及配套仪器货物类采购项目 采购方式：公开招标 预算金额：2750000元 包1： 采购包预算金额：2750000元 采购包最高限价：2750000元 投标保证金：27000元 采购需求：（包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等）品目号品目编码及品目名称采购标的数量（单位）允许进口简要需求或要求品目预算（元）中小企业划分标准所属行业1-1A02100499-其他分析仪器高通量二代基因测序仪及配套仪器1（台）否见附件2750000工业 合同履行期限： 见招标文件 本采购包：不接受联合体投标

p 　　从1977年Sanger发明了双脱氧链终止法一代测序技术开始，测序技术发展至今已有四十多年时间，先后经历了以GS FLX、Solexa、SOLID为基础的二代测序技术，以及基于单分子实时测序（SMRT）和纳米孔测序技术的三代测序技术。虽然三代测序在蓬勃发展，并在基因组和转录组测序等领域展现出前所未有的优势，但限于成本问题，其应用范围尚不及二代测序。 br/ /p p br/ /p p 　　二代测序技术以其短读长、高通量、准确性高的特点，仍在测序市场上占优势地位。以Illumina Solexa为例，首先利用超声波将DNA打断成200-500bp小片段文库，加接头后DNA片段随机附着于flowcell表面，经过桥式PCR扩增形成“DNA簇”，实现碱基信号强度放大，采用边合成边测序的方法，进行全基因组全面，准确的测序。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/55d34bab-6612-47a8-873c-49b4c5dcb0eb.jpg" title=" 1.jpg" style=" width: 600px height: 276px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 276" border=" 0" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " strong 图1 Hiseq Xten (左) 与 NovaSeq 6000（右） /strong /p p br/ /p p 　　2014年Illumina推出HiSeq X Ten测序仪，它利用数十亿个纳米孔的流动槽，较大缩短了测序周期。2017年它又推出了新一代测序仪NovaSeq系列，我们以相同文库分别进行Hiseq Xten系列和NovaSeq系列测序，DNA重测序产出数据指标如下： /p p br/ /p p strong 表1 DNA重测序结果比较 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/5454c24d-abf7-4aef-b3d4-a4cfe7b68c24.jpg" title=" 2.jpg" / /p p br/ /p p br/ /p p 看完重测序，再看看转录组文库测序比较： /p p br/ /p p strong 表2 转录组测序结果比较 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/9429bf33-74ea-4c0a-b71e-150a0478b58e.jpg" title=" 3.png" / /p p 基于以上结果，图谱君总结了以下几点： /p p br/ /p p strong 1.测序原理 /strong ：X-ten与Nova6000测序原理均是基于solexa的边合成边测序的原理；Nova6000采用Illumina的EX-AMP簇生成技术，以及新一代的Patterned Flow Cell。 /p p strong 2.Q30质量值 /strong ：在实际测序中Nova6000的Q30相对于X-ten更稳定且测序时长更短，试剂衰减对质量影响更小，整体的Q30 Nova6000要优于X-ten。 /p p strong 3.测序方式 /strong ：受限于X-ten的控制软件以及试剂等因素，X-ten只能进行单Index的测序识别；而Nova6000可以进行I7 I5双端Index的测序，理论上可以做到更精准的识别。 /p p strong 4.DNA文库冗余度 /strong ：Nova6000明确优于X-ten平台。 /p p br/ /p p 　　有没有发现随着二代测序仪器的发展，测序结果真是又快又好，目前二代测序较多的应用于基因组重测序，转录组分析，小分子RNA研究等领域。基于二代测序技术进行遗传图谱构建，基因定位的研究也越来越多。 /p

日前，在清华大学《清华大学医疗健康大数据前沿论坛》大会上，中国工程院院士、清华大学教授程京以《转化：从疾病诊治到健康维护》为题，进行大会报告。 　　基因测序的应用 　　报告的开始，程院士就向大家解释了什么是生物芯片。生物芯片就是能对小分子、生物大分子、细胞、组织等进行高通量、快速并行处理和分析的微检测器件，包括微流控芯片和微阵列芯片两大类。生物应用领域非常广泛，包括疾病预测、疾病预防、个性化治疗、药物开发、食品安全、环境检测、农业育种等。现在，我国现在已能独立自主研发微阵列芯片全线配套仪器。他详细介绍了基因表达谱芯片应用与乳腺癌分子分型，通过对60例乳腺癌患者的基因芯片筛选，就可以大数将乳腺癌患者分为三阴性、腔面A和腔面B型。 　　目前，在清华大学正进行一代和二代测序仪器的研发。现在，二代测序仪在测序领域占绝对的主导地位，而为什么还要做一代测序仪?因为一代测序仪应用肿瘤方面研究仍是经典之选，但是缺点还需要手工操作比较多，新仪器研发希望能实现全自动化。程院士表示这些仪器今年将全部投放市场。目前，中美新一代基因测序仪，其技术核心无一例外都是基于微流控芯片技术。 　　博奥生物建立了中国最全的用于做生物技术、疾病相关的研究与服务平台，可以获得从DNA,RNA,蛋白质层面获得大量数据。要将各层次纵横交叉、融会贯通就需要大数据研究人员，既懂生物又懂医学，很好地进行拉网式分析。 　　最近几年，程院士走访了宁夏、新疆等地，令他吃惊的是，原本以为是比较落后的地区，早已推广医疗大数据的临床研究。华西医科大学口腔医院、南京医科口腔医院、广东省妇幼保健医院、宁夏医科总医院以及博奥生物针对我国唇腭裂疾病进行基因研究，该研究近日被《Nature Communications》接受。这是首次在国际期刊发布中国唇腭裂基因研究。该研究有助于在生育时期预测胎儿患病风险，以便及时进行干预。 　　转化医学该如何进行 　　程院士向大家解释了何为转化医学，即将科研成果转化为临床应用应该符合&ldquo 大学研究--工业--政府--临床&rdquo 这样的过程。基因数据的获得不应该只是停留在文章的发表，转化到临床应用非常重要。国外的转化模式，不适合中国。在临床方面提供样品提出问题以及相关信息提供给学术机构进行科研研究，还需要工业的参与做成产品才能完成申报。政府介入进行监管，比如获得药监局批准，药监局制定物价，社保局纳入报销等等，全部完成后才能进行临床应用。 　　接下来程院士为大家举例三个临床转化在不同领域的案例： 　　案例1.重度耳聋防治 　　最新数据统计，我国残疾人数达8500万，其中听力障碍人士占24%，但仅有1&permil 的患者得到救治，如果全部救治得花8万亿人民币，相当于去年全国医疗费用总和的两倍，因此要走防治的路线，定制聋人基因检测芯片。 　　首先在大学中开展研究：中国耳聋人群遗传因素致聋比例为55%，针对先天性耳聋、药物致聋、大前庭水管综合征的4个基因(GJ82、GJ83、12S rRNA和PDS)中的9个突变位点覆盖我国80%的遗传学耳聋。清华大学的科研人员研发了包含这9个位点的检测芯片。 　　接着进行工业制作：通过博奥进行芯片优化，制做成品，进行申报，于2009年获得医疗器械证书将能。产品化的芯片能快速、低成本地进行基因检测。 　　受到政府重视：北京市对两万多聋人免费进行检测，20岁以下的患者中，超40%的人致病原因都是基因突变。北京市在全国率先为新生儿免费筛查耳聋基因。成都地区，目前已经确定父母双方凡一方具有成都市户口的出生新生儿，纳入政府免费耳聋基因筛查，并形成常态化，大于每年10约人的检测量。截至去年，全国完成80万例新生儿筛查，预期今年过百万。 　　最后就是将产品应用到临床：通过分析2012年北京市新生儿耳聋基因筛查所得到的数据发现，耳聋基因筛查可用较少成本和投入，获得较好效果。对2012年20万新生儿耳聋基因筛查进行的成本效果和成本效益分析显示，筛查投入约1亿元，可避免损失1971.27个健康寿命年，可多挽救19928.34个劳动年，可为社会减少经济损失9.4亿元。如不筛查，挽救一个劳动年需付出5.45万元，而筛查只需支付0.48万元。从成本效益角度分析，筛查效益成本比率为7.27:1，即投入1元，可获得7.27元的效益。说明耳聋基因筛查具有较高的成本效益 　　案例2.按需定制芯片 　　清华大学就根据医院的要求开发分枝杆菌菌种鉴定基因芯片，能同时快速检测17种分枝杆菌，分离株或者痰样本均可检测。2009年获欧盟CE认证，2010年获国家医疗器械证。 　　博奥生物还与国内多个顶级三甲医院和科研机构合作，开展肺癌、结直肠癌、食管癌、肝癌、胃癌、前列腺癌、乳腺癌、宫颈癌、肾癌、膀胱癌在内的10个肿瘤血浆miRNA标志物的开发工作。本检测项目通过检测健康体检人群和高危人群血浆miRNA谱表达，预测肿瘤风险，该检测具有非侵入性、可动态监控的优点。该项目作为公益性行业科研专项《个体化医学检测的规范化、标准化研究及推广应用》子课题，正在建立个体化医学检测miRNA检测技术LDT指南，并在试点单位试行和修订完善。 　　案例3.中医西释防未病 　　在全国有1.1亿糖尿病人，患病人数快速攀升，其实内因(基因)的影响占只20~30%，而外因(环境)的影响占70~80%，外因通过内因起作用，环境与遗传因素互相作用。程院士提出&ldquo 内因可检测，外因可改变!&rdquo 　　北京中医药大学的王琦教授将人划分为9种体质：平和体质、气郁体质、湿热体质、特禀体质(过敏体质)、阴虚体质、气虚体质、阳虚体质、痰湿体质、血瘀体质，根据统计显示后五种体质的人群易患糖尿病。于是，程院士提出利用血液检测将人群分类中医根据个人体质提出不同调理方案，再针对每种体质人群制作调理饮品。如此一来以中医为主导，结合现代科学检测手段，充分发挥中医在体质分类、未病预测和亚健康调理方面的独特作用，帮助提高生活质量、大幅降低重大疾病诊治的开销。 　　报告的最后程院士总结到，大数据的管理应以个人为中心，针对每个人的自身状况，定制最优的治疗方案，推荐适合的生活方式。为了有效及时进行健康管理，家庭穿戴式设备是不可少的，数据的管理、存储、分析以及相关的云计算也是少不了的，还有就是与大型医院的互动，建立有效联系也是不可或缺的。

近十年来，肠道微生物组已成为生命科学研究领域的热点，但目前大部分研究都集中在使用二代测序技术进行物种和功能的解析，宏基因组的拼接质量不高并且很难实现菌株水平的功能差异分析。有鉴于此，中科院微生物研究所王军课题组和动物研究所宋默识课题组合作，建立了ONT三代测序和Illumina二代测序数据混合组装和后续分析流程。在mock community上的验证表明，三代和二代测序数据的混合组装从完整度、准确程度以及编码密度方面均比单纯二代或者三代测序组装更有优势。图1本研究的技术路线（a）,利用三代测序进行SV的深度解析，以及横断面/时间序列中SV的组成、动态分析，最终进行SV对代谢功能的影响判定。(b)混合组装能够有效提高N50，并组装出大量的基因组（c），其中发现更多的insertion、deletion和inversion。图2肠道微生物中与SVs相关的功能研究结果。(a,b,c) SV影响基因富集结果 (d-i) SV影响单菌种内不同菌株与代谢产物以及血糖的关联。图3肠道菌群汇中与病毒和CRISPR相关的研究结果该研究基于三代ONT序列，提高了宏基因组装的质量、SV的发现能力，发现了大量包括插入突变和基因倒位在内的结构变异对于菌株水平上基因功能的影响，以及噬菌体、CRISPR-spacer等系统的深度挖掘。这项研究是课题组利用三代Nanopore测序技术解析肠道病毒组（Cao et al., Medicine in Microecology, 2020,4:100012 Cao et al. Gut Microbes, 2021, 13），近期发表的真菌组分析方法（Lu et al, Molecular Ecology, doi:10.1111/mec.16534）和靶向RNA检测病原微生物（Zhao et al., Advanced Science, 2021, 8, 2102593）之后，在利用三代Nanopore测序技术探索肠道微生物研究领域的新进展。这一发现，对未来更精细的精准医学领域的发展提供了理论启发。中国科学院微生物研究所王军研究员、中科院动物研究所宋默识研究员为本文的共同通讯作者。中国微生物研究所助理研究员陈亮、赵娜、博士生曹佳宝、硕士研究生刘小林、助理研究员徐嘉悦为该论文的共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、中国科学院战略性先导科技专项、北京市自然科学基金项目等多项资金的资助。文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-30857-9

p 二代测序技术突飞孟进的发展已经完全改变了人们对测序的概念，举全世界之力测一个人全基因组的时代一去不复返，而今一个普通的二代测序实验室，一个技术员就可以轻松完全这项工作。 /p p span style=" color: rgb(112, 48, 160) font-size: 18px " strong 繁杂的操作，让实验猿头痛不已！ /strong /span /p p 事实上，二代测序（NGS）实验室的“水深火热”又岂是没有在 NGS 实验室呆过的吃瓜群众可以想像的？！即使是二代测序这么高大上的技术，在上机测序前也需要有一大堆简单、重复而又十分关键的手工操作。NGS 的实验员们可谓是操着卖白粉的心，操持着着机械重复的工作。 /p p strong 到底有多麻烦？一张图告诉你 /strong /p p 以安捷伦的 SureSelect XT 文库构建试剂盒与 SureSelect 人全外显子组 V6 探针，24 个样本为例，让我来给大家细数一下 WES （全外显子组测序）样品在上机测序前实验员要完成的操作步骤（含手工准备的时间）。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 391" title=" 微信图片_20180828133526.jpg" style=" width: 486px height: 303px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/67395048-fce9-4628-99c5-ab81a298dde2.jpg" / /p p /p p 上机测序前实验员要完成文库的制备和目标序列的靶向捕获，其中绿色的步骤都是由实验员手工一步一步完成的。从上图可以看到： br/ br/ /p p 文库制备环节包含& nbsp 12& nbsp 个步骤，其中手工步骤多达& nbsp 8& nbsp 步，加上准备工作，需要手工劳动及人工值守的时间超过& nbsp 4& nbsp 个半小时； /p p 目标序列靶向捕获环节包含& nbsp 6& nbsp 个步骤，需要手工操作和人工值守的时间也超过& nbsp 2& nbsp 个小时 /p p 这样一分析是不是吓一跳，这么大的工作强度，这么多的步骤，环环相扣，不容半点纰漏。可惜五一劳动奖章从没颁发给奋战在二代测序第一线的实验猿。是时候让 Bravo 来解放我们的实验员了！ /p p span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong Bravo 何许人也？ /strong /span /p p Bravo 系出仪器分析界江湖的名门正派安捷伦，广结天下英雄，朋友圈不乏行业巨擘。大度谦和，拥有& nbsp 9& nbsp 个板位，可容纳& nbsp 60& nbsp 多种附件的是“它”。 /p p 多才多艺，控温、振荡，抽滤无所不能的也是“它”。 /p p 高效可靠，96& nbsp 个样本的全基因组测序文库制备，4& nbsp 个小时就能妥妥搞定的还是它。 /p p 体贴周到，当你操作不慎时安全光帘感应自动关闭电机，护你周全的更是“它”。 /p p 更重要的是，精密的大脑，可以根据不同建库方案的要求快速调整战略的是“它”是“它”还是“它”。 /p p 不仅如此，Bravo 练就了一身二代测序样本制备的真本事，不仅集结了安捷伦文库构建的经验和智慧，还通过与全球用户的深入合作精益求精；Bravo的大个子兄弟，Bravo B，能够连续处理更多样本。 /p p style=" text-align: center " img width=" 597" height=" 213" title=" 微信图片_20180828133652.jpg" style=" width: 497px height: 183px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/f1552bf0-b4b9-4f2a-8d5e-f422d5dec3b3.jpg" / /p p /p p 高大上的二代测序实验室怎么可以少了& nbsp Bravo？时间就是金钱，Bravo& nbsp 就等同于一台比特币挖矿机！他把单个实验员的效率提高了& nbsp 5& nbsp 倍，将手工操作的时间缩短至原先的& nbsp 1/9。 br/ span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong Bravo& nbsp 的江湖口碑究竟如何？ /strong /span /p p 让我们一起看一下 Bravo 的粉丝们是如何评价它的， /p p “ strong 安捷伦 Bravo 的移液精度让人印象深刻，比手工操作还精准稳定，很适合靶向捕获应用。” /strong /p p “ strong Bravo 软件界面非常友好，直观且易上手，对于没有编程经验的实验人员而言毫无困扰。” /strong /p p 负责生物信息分析的用户这样评价, “ strong 安捷伦 Bravo 设备实验结果的稳定性颇高，优于人工操作且没有疲劳效应，数据质量可靠。” /strong /p p & nbsp /p

为加强第二代测序技术检测试剂的规范和指导，进一步保证和提高相关产品的质量，中国食品药品检定研究院(中检院)组织制定了《第二代测序技术检测试剂质量评价通用技术指导原则》，现予以发布。　　该文件是中检院发布的首个质量评价技术指导原则，旨在对产品设计、研发及验证的各关键环节进行规范，从而有效地保证产品质量。此次发布的通用技术指导原则对相关产品的质量控制提出指导性意见，广泛适用于各类第二代测序技术检测试剂，有利于行业发展。　　指导原则主要针对第二代测序(next generation sequencing，NGS)技术检测试剂(以下简称“NGS检测试剂”)产品质量提出指导性要求，涉及基本原则、主要原材料、检测流程及性能评价等方面。　　指导原则适用于基于NGS技术的检测试剂的质量评价。NGS检测试剂的预期用途包括但不限于以下内容：肿瘤相关基因异常、遗传疾病相关基因异常、胚胎植入前染色体非整倍体、胎儿染色体非整倍体及病原微生物等临床检测应用。此类检测试剂涉及的NGS技术包括靶向性测序和非靶向性测序：靶向性测序法是指对样本中的基因组进行部分测序，如靶基因测序、外显子(组)测序等 非靶向性测序是指对样本中潜在生物体的基因组进行测序。原则上不建议企业应用全基因组测序进行检测，如果企业应用全基因组测序技术，应进行充分的技术适用性验证并提交报告。　　待测样本可以是人源样本(如体液、组织、排泄物等)或病原微生物分离培养物(如血培养物、痰培养物等)，检测对象可以是脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)或两者的混合物。第二代测序技术检测试剂质量评价通用技术指导原则.doc