浅谈中国基因测序仪如何实现跨越式发展——访东南大学刘全俊教授

千姿百态

2016年3月17日，新华社授权报道精准医疗被正式列入“十三五”规划中。而基因测序技术作为精准医疗重要的一环和依托，正受到越来越多相关企业的关注，2015年陆续又有多家公司转战基因测序市场。基因测序行业不仅仅是仪器市场火热，基因测序技术的研发也越来越吸引广大科研工作者的注意力。那么在他们的眼里，当下的基因测序市场有哪些不同呢?未来我国的基因测序仪是否能够实现跨越式的发展?基因测序技术在精准医疗中将具体发挥怎样的作用?带着这些疑问，仪器信息网的编辑日前专程拜访了东南大学生物科学与医学工程学院的刘全俊教授，据了解，刘教授和他的团队正在基因测序技术及仪器研发方面开展卓有成效的工作。

东南大学生物科学与医学工程学院刘全俊教授

　　仪器信息网：首先，能否请刘老师具体介绍一下，目前在基因测序领域您正在开展的科研及产业化项目有哪些?

　　刘全俊：我们前期参与的产业化项目主要涉及有三家公司，包括紫鑫药业，共进股份投资的上海小海龟科技有限公司，以及南京普东兴生物科技有限公司。其中，紫鑫药业和小海龟两家公司，我们是做了一些小的工作。普东兴是东南大学持股的股份公司，跟其他公司也有合作，公司目前仍处于前期投入阶段。为了今后更好的产业化，东南大学进行了多项技术储备，申请了大量专利。最近我们正在研制“高精度微流输运泵”，样机正在测试阶段，这个技术正在申请相关专利，希望能与相关企业合作。

　　仪器信息网：请刘老师谈一下国内基因测序市场的现状如何?是否过热?是否有媒体炒作之嫌?

　　刘全俊：媒体炒作跟房地产炒作不太一样，主要是他们炒的对象和希望达到的目的不同，媒体炒热基因测序市场可能跟投资方行为有关系。

　　中国基因测序市场上游现在主要被Illumina和LifeTech(被赛默飞收购)两家国际巨头公司锁定占据。就国内的基因测序产业来讲，有些政策跟科学研究、产业开发还没有很好的匹配。政府在扶持相关企业的时候存在操之过急的现象，结果有时候只能依赖国外的仪器去发展，造成这个产业里中国研发机构的参与程度大大降低，而且在产业链中我们获得的产值是最小的，基本就像iphone的产业链一样，我们拿到的利益是最少的那一段。好在这个问题已经引起越来越多的有关各方的关注，目前国内一些相关企业也在积极向基因测序产业的上游拓展。

　　仪器信息网：您认为，二代基因测序仪目前的市场现状和未来发展如何?三代基因测序技术是否有可能在未来全面取代二代测序技术?

　　刘全俊：目前，二代测序产品约占整个基因测序市场的95%-98%，主要还是Illumina和LifeTech两个厂商，将来他们可能会找到更多的国内公司进行合作来帮助他们巩固中国市场的份额。基因测序市场将来会很大，因为未来基因测序产品很可能成为医院的常规检测设备。而中国的医疗体系跟美国不一样，看中国政策将来怎么走向，是依赖国际大企业的全球一体化发展，还是选择技术换市场，扶持国内相关企业发展技术，最后按照国际标准提供新产品。从国家相关政策来研判的话，将来二代测序还是会有很大发展的，重点是看国家和企业的投入，虽然很多中国企业不太倾向进行早期投资。

　　至于三代基因测序技术，个人看法是短期内很难有大的换代性进展，包括国际著名的Oxford Nanopore Technologies公司和PacBio公司等最近都没有取得根本性的技术突破，所以短期内不会完全取代二代测序技术。不过随着三代测序技术的进一步发展，未来3-5年后会有机会从根本上撼动二代测序技术的市场地位。有些科技发展是跳跃型的，任何一种技术不可能一直垄断下去。未来，三代测序还是完全有可能取代二代测序技术的。

　　仪器信息网：我国的基因测序技术目前处于一个什么样的发展水平?我国的基因测序仪是否可能实现跨越式的发展?

　　刘全俊：拿我们自己来讲，如果今年的投资金额足够多，我们的基因测序仪产品明年就可以销售。而从获得国家批文来算，其实去年就可以销售，但是拿到批文和实际销售还是有一定距离的。发展一些技术是没有错的，但是应该像国内的联影医疗一样，促进自己的技术创新。同时，基因测序技术的人才成本消耗较大，想要更好更快地发展该技术，应该从国家层面加大人才投入，同时调动企业和风投投资，正确引导民间资本的影响力。当然，怎么去协调这些投入是需要思考和摸索的。我觉得民间的资本影响力非常大，但是民间资本是自由状态，需要引导，而中国在引导民间资本这方面所做的工作比美国、欧洲少的多。

　　我国在三代测序技术上是有可能实现跨越式发展的。因为二代测序技术的竞争主要是资本竞争，不是仪器的竞争，而三代测序技术都还在研究阶段，这点我们跟国际是同步的。

　　仪器信息网：精准医疗已经被写进十三五规划，您觉得基因测序技术在精准医疗中将扮演一个什么样的角色?

　　刘全俊：经典西方医学的标准是什么?是把一种病放在一个类里，然后又细分出多种小类。而中医是调理的概念，虽然归类是在同一个点上，但中医是最讲究个体化用药的。所以说，西医和中医的基础是不一样的，西医是基于一种统计学归类，归类后都是一样的治疗方法，而中医讲究的是临床经验，进行的是更精准的个体化治疗。现代医学的目标是把人体的基因测序后，可以在全世界的统计数据库中查询到疾病诊断结果。在这个数据库中，一种疾病可以被精准地分出很多类，例如原来肺癌如果是分成三类，未来则可能被分成三千个小类别，那么很多肺癌就可能达到80%的治愈率。

　　如果从中国人的角度理解，精准医疗实际上是以中医的理念，用大数据去支撑更个性化的医疗。此外，它也可以被称为扁鹊的“治未病”理论的“现实版”，将来，在你还没有发病之前就可以确定患病的可能，然后采取一定措施预防疾病，谓之“未病止病”。总之，从医学的角度来讲，科技将来会把人变得更健康，更长寿。

　　后记：很多前沿性的科学研究对投入的需求是很大的，譬如像高通量基因测序这样高精尖的技术。此外，人才投入也是保证它们成功的重要因素。据了解，我国在生物科技方面积累的人才数量已经足够大，如果再有充裕的资金支持或者正确的投资政策引导，相信会取得不错的产业化效果。可喜的是，目前已经有多个中国的科研团队在第三代测序技术的研发及产业化方面取得了可喜的进展，除了刘教授的团队外，南方科技大学的一只科研团队不久前也开发出了第三代基因测序仪的工程样机。这些科研人员的不断努力，对于打破国外企业在基因测序产业上游市场的垄断，实现基因测序领域的“中国梦”具有重要意义。

　　背景资料：

　　刘全俊，现为东南大学生物科学与医学工程学院教授、博士生导师，江苏省生物技术协会第六届理事。获2008年全国百篇优秀博士学位论文奖，获教育部2008年"新世纪优秀人才支持计划"，江苏省高校"青蓝工程"中青年学术带头人。

　　主要研究方向：新一代基因测序、基因芯片、生物与化学传感器、单分子检测研究。近年集中在纳米孔生物传感器、纳米孔单分子检测器件、新型单分子检测系统的专项研究。已经建立完成了纳米孔基因测序系统测试平台，纳米孔加工技术及信号分析基础软件。

来源：仪器信息网