編者按：2022年，在元宇宙、AI、量子等眾多前沿領域，不僅有大廠和創業公司，還有更多傳統機構也蜂擁而入。無論是大洋彼岸的Roblox、Meta，還是身邊的AR、VR、腦機、算力，各種概念和產品層出不窮。前沿科技領域捲起的商業旋風，正從上游加速傳導下游，透過由虛入實場景化應用，匹配真實需求與未來世界，在彼此細分的商業賽道上大浪淘沙，這究竟是一個醞釀巨大機會的“新風口”，還是看破不說破的商業謊言？

今年的諾貝爾生理學或醫學獎頒給了瑞典科學家斯萬特·帕博，以表彰其“在已滅絕的人類基因組和人類進化方面的發現”。“已滅絕的人類基因組”聽起來遙遠，但斯萬特·帕博在這一發現上藉助的“基因測序”技術已圍繞人們身邊。

就算沒檢測過，也一定聽過孕婦無創產前基因篩查、腫瘤患者用藥檢測等名詞，都是運用了基因測序技術。以基因測序為代表，衍生了基因療法等系列醫學外延，這些基因解決方案經歷過不可逾越的困境，又在不同疾病領域獲得成功，在困境中點燃了希望。無論是基因測序的無限遐想，還是基因療法的可能與不可能，但至少選擇更多了。

病理微觀到分子層面

基因（Gene）在醫學百科裡的釋義是指攜帶有遺傳資訊的DNA序列。從重大疾病診斷到遺傳病篩查，基因檢測正走進人們的生活。

一家基因測序公司相關負責人對這點也有感觸，前兩日在外出差的他，看到機場的宣告牌貼上了一些與產前、寵物基因檢測相關的內容，不禁感慨，“基因檢測慢慢地走進人們日常生活中了”。

有準媽媽的家庭一定對基因檢測不陌生，在嬰兒出生前檢查可能存在的遺傳病，比如唐氏綜合徵、先天性心臟病、神經管缺陷、地中海貧血等，這需要藉助基因檢測的手段。

盧煜明被譽為無創DNA產前診斷之父。在牛津大學做醫學生時，盧煜明知道孕婦要做很多檢查，有一項是抽胎兒羊水做監測，但這項手術有0。5%的流產風險。1997年，盧煜明在母體血液裡檢測到胎兒的DNA，這一發現被髮表在醫學期刊《柳葉刀》上，也成了盧煜明的成名作。

因開發了無創產前基因檢測技術（NIPT），盧煜明使得全球90多個國家的數百萬孕婦不用再羊水穿刺，無需創傷就可進行產前胎兒基因檢測。2022年9月，被譽為諾貝爾獎“風向標”的拉斯克獎公佈，盧煜明獲得拉斯克臨床醫學研究獎。

2022年的諾貝爾生理學或醫學獎也與基因科學有關。“儘管我熱衷PCR（多聚酶鏈式反應技術），但是參照凱利·穆利斯的方案並非易事。他的方案包括把DNA放到98℃的水浴中加熱，使DNA雙鏈分開，之後放到55℃水浴中冷卻，讓合成引物與目標序列結合，接著加入熱敏感的酶，在37℃的水浴中孵化混合物，合成新的鏈。”這是《尼安德特人》著作中對少量木乃伊和袋狼樣品提取DNA的描述。

2022年10月3日，“2022年諾貝爾生理學或醫學獎”獲獎名單在瑞典首都斯德哥爾摩卡羅琳醫學院揭曉，瑞典科學家斯萬特·帕博獲得獎項，以表彰他在“關於已滅絕人類基因組和人類進化的發現”方面的貢獻。斯萬特·帕博正是《尼安德特人》的作者。

從醫學角度，基因檢測是更微觀的一種體現。業內人士給北京商報記者打了個比方，“基因檢測實際上不再是用肉眼，而是透過測序儀進行數字化的方式，將病理微觀到一個分子的層面。舉例來說，一個人發燒，可以看到他臉發紅或者感受到臉發燙，但透過基因檢測的方式，便可以知道他發燒的原因是什麼，比如是不是免疫系統的一些炎症因子活躍導致。這也就是說，基因檢測可以讓我們瞭解到具體是基因的何種變異導致了異變”。

人類基因組計劃的啟動

如果要描述國內基因測序的發展階段，諾禾致源首席科學家田仕林認為，基因測序技術現在已進入產業規模化應用階段。

1999年9月9日，為了承擔“人類基因組計劃1%”的任務，汪建、楊煥明、于軍、劉斯奇四人共同創辦華大。據瞭解，“人類基因組計劃”是由6個國家、16箇中心共同參與的大科學計劃，中國科學家承擔其中1%（約3000萬對鹼基）的測序任務。

人類基因組計劃推動了高通量測序技術的快速發展。“20年期間，測序技術經歷了三代技術迭代，無論在測序週期、測序成本和測序通量上，都是遠超摩爾定律的發展規律”。據田仕林介紹，在早期只有第一代測序技術之時，人類基因組計劃耗資30億美元才獲得了大部分的人類基因組資訊，目前，完成一個人類的全基因組測序只需要不到1000美元即可完成。

“基因測序是一種新型的基因檢測技術。”齊碳科技聯合創始人謝丹在接受北京商報記者採訪時表示，“我們身體的細胞裡有一套基因天書，閱讀和解碼這本天書需要藉助於相關基因測序儀器。基因測序能夠從唾液、血液、組織液等樣本中，分析測定基因全序列，進而鎖定個人病變基因，預測罹患多種疾病的可能性，廣泛應用於疾病早篩、新生兒遺傳病檢測診斷和疾病輔助診斷等醫療健康領域。”

以病原檢測為例，謝丹給北京商報記者舉了個例子，基於公司的QNome測序平臺研發的宏基因組病原檢測解決方案可快速、穩定檢出病原，從檢測樣本到出報告，可將時間由原來的12個小時以上縮短至6-8小時，抓住搶救生命的黃金時間。

華大、諾禾致源以及齊碳科技分別代表了基因測序產業鏈上的不同環節。縱觀整個行業，基因測序產業鏈上游以基因測序儀及耗材生產研發商為主，以華大智造、齊碳科技等為代表，諾禾致源則代表了基因測序產業鏈上的中游環節，提供基因測序和資料分析服務。下游則以醫院、科研院所、高校、企業應用等為主，他們所從事的更多是基礎科研、臨床應用等工作。

2011年初，諾禾致源成立，旗下業務涵蓋了生命科學基礎科研服務、醫學研究與技術服務、建庫測序平臺服務。“諾禾致源圍繞基因科技產業的上中下游，透過不斷創新研發，形成產業內最全面的生命科學產品”，田仕林表示，諾禾致源2020年3月面向全球推出高通量測序（NGS）領域多產品並行的柔性智慧交付平臺——Falcon，Falcon集成了66臺精密裝置，進一步最佳化NGS測序流程，實現從樣本提取、檢測、建庫、庫檢、文庫 pooling 及生物資訊分析的全流程智慧化作業。相比人工協作、單環節人機半自動傳統產線，Falcon產品週期平均壓縮60%。

以測序技術更迭為代表的產業上游變化也推動著行業發展。2021年12月，上游國產廠商齊碳科技宣佈其成功研發出第一款商業化奈米孔測序儀QNome-3841。奈米孔測序作為全球最新一代的基因測序技術，具有Mb級長讀長、速度快、實時輸出測序結果、操作精簡、小巧便攜等特點，可開拓更多應用場景。

今年9月，華大智造成功登陸科創板，旗下超高通量基因測序儀——DNBSEQ-T7共同參與“鳴鑼開市”儀式，該測序儀每天可以完成60個人的全基因組測序。

競速單分子測序技術

無創產前基因檢測技術只是基因測序行業的一個應用場景，基因測序在藥物研發以及靶向治療，乃至於農業育種等方方面面都有可發揮的潛力。隨著政策利好的釋出，基因測序行業也將迎來進一步發展。

據BCC Research資料，2021年，全球基因測序市場規模約為157。22億美元，其中中國市場的這一資料為15。9億美元。BCC Research預測，到2026年，中國基因測序市場將增長至42。35億美元，年複合增長率約為21。6%。

上述產業規模有望加快實現。發改委於2022年5月印發的《“十四五”生物經濟發展規劃》提到，要加快發展高通量基因測序技術，推動以單分子測序為標誌的新一代測序技術創新。

“單分子測序屬於第三代測序技術，即長讀長測序，其最大的優勢就是能夠產生更長的DNA序列，這為物種基因組序列圖譜準確構建和精準檢測基因組遺傳結構變異提供了堅實基礎。特別是，單分子測序技術的準確性、通量和成本也逐漸最佳化改良，開始廣泛應用於生命科學研究領域。”田仕林認為，“《“十四五”生物經濟發展規劃》政策的釋出將帶來產業規模的擴大。”

以單分子測序為代表的三代測序技術已逐漸成熟，其更大規模化的產業化應用將在2023年陸續展開。田仕林認為，“目前，單分子測序技術已逐漸成熟，但其規模化應用還低於二代短讀長測序技術。政策對上游而言，是思考如何透過技術創新將成本降低，投入規模化使用。對中游而言，則是如何利用單分子測序技術形成更多的產品。以醫學臨床為例，二代短讀長測序技術可以準確地檢測較小的遺傳突變，用於醫學診斷指導。而對於基因大結構變異，長讀長的單分子測序技術是首選技術”。

伴隨新一代測序技術創新的重要性上升至國家戰略層面，謝丹認為，這個政策無疑是起到了行業發展加速器的作用，國產測序技術的發展空間也將更加廣闊，一方面，政策吸引越來越多的人才和資本等創新資源進入這一行業，推動行業快速發展；另一方面，也催生了更多國產化需求，國產品牌憑藉地緣優勢，迎來新的一輪增長機遇。

從全球市場來看，目前基因測序行業裝置及試劑耗材提供商主要包括華大智造與Illumina、ThermoFisher、Pacific Biosciences和Oxford Nanopore等，其中Illumina和ThermoFisher等企業使用的高通量測序技術合計擁有超90%的全球市場份額。

國產測序儀企業的出現有望打破這一市場格局。在上游賽道，除了前述的華大智造、齊碳科技外，2015年，由北京大學謝曉亮院士、黃岩誼教授、陳子天博士團隊創立的賽納生物科技（北京）有限公司，落戶北京亦莊經濟開發區。其研發的創新性高通量基因測序平臺具有完全自主智慧財產權，是中國本土的原創測序技術。

技術國產化對商業公司帶來的直接好處是成本降低，規模化應用更簡單。有行業人士稱，無論是政策，還是資本資源，抑或者技術積累方面來看，基因測序技術的國產化土壤已經形成。

基因測序已經從“醫食住行”多方面滲透進人們生活。2018年，諾禾致源與四川農業大學合作分析了201個野生和栽培土豆品種的基因組變異。經過測序分析，共獲得600萬個高質量SNP（單核苷酸多型性），這一研究發現為後續培育高產、高質量、抗逆性強的優質土豆品種提供了基因資源。

“任何一項技術都是與人息息相關，醫學檢測、分子育種、合成生物……”田仕林認為，基因測序的未來將圍繞上述幾大應用場景徐徐展開。

北京商報記者 姚倩