抽個血，就能知曉前世今生？

　　自1975年英國生化學家弗雷德里克·桑格發明末端終止法DNA（脫氧核糖核酸，其中具有遺傳效應的片段叫做基因）測序技術之后，基因測序被視為打開生命奧秘之門的金鑰匙。如今在一些發達國家，基因測序已從實驗室走入臨床應用；特別是一些名人利用基因測序提前預防癌癥等疾病，更讓這一技術炙手可熱。

　　基因測序到底能否提前檢測出癌癥？我國的基因測序技術達到了何種水平？最近，我國首款擁有自主知識產權的可實用型二代基因測序儀（以下簡稱BIGIS）的發布，打破了國內基因測序儀器及試劑耗材一直依賴進口的局面。日前，記者采訪了BIGIS的主要研發者——北京中科紫鑫科技有限責任公司首席科學家任魯風。

　　未來3—5年內，基因測序的人均費用可能控制在1000元以內

　　A、T、C、G，看似簡單的4個字母，卻被科學家稱為“生命密碼”。在生命體中，它們代表排列在生命遺傳物質DNA上的4種堿基，兩兩成對。人類共擁有30億個堿基對，組合排列的順序變化無窮。這種排列順序主導了生命體的特征，基因測序就是獲得這些堿基的排列順序，是破解生命密碼的第一步。

　　40年間，基因測序技術取得了顛覆性的發展。尤其是近5年，發展速度甚至超越了IT行業的摩爾定律，測序通量從最初的每臺測序儀每天幾千個堿基到如今的25G—30G（1G=109）個堿基。同時，測序成本也比十幾年前降低了6個數量級。

　　“基因測序的發展，就是‘發現基因序列—產生新技術—獲得更多基因序列—更深入地了解—不斷產生新的疑問’這樣一個周而復始的螺旋式上升過程。”任魯風介紹說，目前基因測序技術已經發展到第四代納米孔測序技術，之前分別是第一代末端終止法測序技術、第二代大規模并行化測序技術和第三代單分子測序技術。

　　這是否意味著中科紫鑫推出的BIGIS二代測序系統在基因測序領域已經落伍了？“不同代次的測序技術會長期共存和繼續發展，目前尚不存在一個技術平臺可以包打天下。”任魯風認為，各代次的技術各有所長，并不是替代的關系。

　　“因為不同代次的技術在讀長、通量和準確率這些指標上各有優勢。”任魯風一一說明這些指標的含義：一條染色體上的基因序列非常長，往往需要將其切成小片段分別測序，測完還需要將這些片段拼接還原。讀長就是一次測序反應能夠有效識別的片段長度，通量是指單位時間和成本上能夠獲得的數據量。通量高意味著可以用更少的時間和更低的價格獲得更多的基因數據，讀長長則意味著降低了基因序列拼接的難度，同時提高對序列拼接和解讀的準確性。

　　“第一代測序準確性高、通量低、測序速度慢，但在測定相對少量的特定位點等靶標時仍有優勢，有其細分的市場定位；第二代測序技術大大擴展了測序通量，且準確率基本可達99.5%；第三、第四代測序速度進一步加快，但缺點是準確率不高，仍需要第二代測序技術配合修正。”任魯風認為，在第三代、第四代技術獲得質的突破之前，二代技術的應用將最為廣泛，今后10—15年內都不會淘汰。

　　從初學者到做出第二代基因測序儀，任魯風和他的團隊花了8年時間。他們最終做成的儀器體積小，適合在中小型實驗室使用，觸摸屏設計、上下游配套系統、集成式操作系統使測序操作變得更加簡單，實現了測序及數據分析的閉環整合。更重要的是，這樣一臺我國具有完全知識產權的基因測序儀，打破了測序儀器及耗材嚴重依賴進口的局面，為國內測序成本的降低提供了可能。“希望未來的3到5年里，能讓基因測序的人均費用控制在1000元以內。”任魯風說。

　　同一款測序儀在美國售價約5萬美元，在中國報價高達約20萬美元

　　制造國產儀器，在任魯風看來，是我國基因測序研發和臨床應用的必經之路。

　　目前，我國市場上測序設備和試劑的主要來源是Illumina等三大國外廠商，國內開展測序儀研發的機構屈指可數，且很大程度上尚處于引進吸收、缺乏原始創新的狀態。一些廠商將進口的整機換個外殼，甚至換個商標就作為國產的醫療器械進行申報，業內專家認為這無異于飲鴆止渴。

　　“水龍頭不掌握在自己手里，一定會受制于人。”任魯風說，當年一款新型測序儀在美國上市時售價大約為每臺5萬美元，而在中國的報價大約為20萬美元；即使成交價能夠打個對折，還是要比美國本土高一倍。

　　專家指出，除了定價過高，國外設備試劑的更新換代肯定首先滿足本國的需求，這樣就造成我國儀器獲取和科研也總是比國外滯后。

　　不掌握自主技術未來還有一個更大的潛在威脅——基因庫的數據安全。

　　“用進口的測序儀產生的大量數據如何分析應用？很多國外廠商會誘導客戶將測序數據傳到自己的服務器上，一方面提供數據分析服務，另一方面用以擴充他們的基因庫。”任魯風說，我國至今仍未建立可供研究共享的規模化基因數據庫。

　　任魯風希望通過與醫院等實踐應用機構的合作，建立起中國自己的基因數據庫，以真正實現基因測序預測疾病這樣具有現實意義的應用。

　　目前國內市場上大多數基因測序預測疾病的服務不足為信

　　如果一個人獲得了自己的全基因組測序數據，是否就能預測各種疾病的罹患幾率？

　　近10年來，基因組科學的發展逐漸形成了一個新的明確目標：精準醫學，其本質是通過基因組等前沿醫學技術對大樣本人群與特定疾病進行分析鑒定、驗證與應用，從而精確尋找疾病的原因，最終實現個性化精準治療。

　　“目前來說，實現這個目標還很遙遠。不存在扎一針、抽個血和做個基因測序就能知曉人體前世今生的神話。”任魯風解釋說，先天性耳聾、地中海貧血等幾百種單基因的遺傳病由于致病基因點位單一明確，確實比較容易通過測序進行篩查；但癌癥等復雜疾病是多種基因異常導致的，沒有兩名患者存在相同的基因圖譜，需要大規模樣本量的重復測分析序比對，才能找到相對準確的疾病與基因的相關性。

　　“這個過程就像盲人摸象，摸的人越多越有可能接近大象的原貌；測序樣本越多、比對越多，才越接近疾病發生的真相。”任魯風打比方說，“相反，如果測序技術和相關醫學技術發展不成熟，很容易誤判。”任魯風認為，目前國內市場上大多數基因測序預測疾病的服務不足為信。

　　除了精準醫學，基因測序在檢驗檢疫、環境監測、突發疾病鑒定等方面都能發揮重要作用，近幾年市場需求急速擴張。業內專家認為，在國內基因測序領域原始創新和技術研發還相對落后的情況下，迫在眉睫的是建立一個良性的產業發展環境。

　　“市場的良性發展，需要政府的有效監管、企業的自律，以及相互之間形成合理的規范原則，缺一不可。”任魯風尤其強調企業的自律，國內相關企業應該積極參與市場運行和可持續發展的規則制訂。他提議建立“中國測序技術和產業發展聯盟”：“聯合起來大家都能吃飽，而且會越吃越好；惡性競爭和打破底線，可能就會饕餮一頓后餓死街頭。”