近年來，由于測序技術的發(fā)展，越來越多與疾病相關的基因得到確認，作為精準醫(yī)療的核心技術，測序已經(jīng)應用于產(chǎn)前篩查、遺傳病診斷、腫瘤診斷與治療等方面，尤其在攻克腫瘤這一難題前，基因測序給腫瘤的預防和治療提供了全新的思路。

但是從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，情況不容樂觀，測序儀的研發(fā)與生產(chǎn)壟斷在少數(shù)幾個大廠手中，測序巨頭 Illumina 更是占據(jù)了 70% 以上的市場份額，極高的行業(yè)壁壘，成為其它測序企業(yè)的發(fā)展障礙。所以當前狀況下，突破二代測序儀的瓶頸成為測序公司制勝的關鍵，包括讀長、準確度、精度、成本等。

四代測序則在不斷更迭的技術革新中蓄勢待發(fā)。

作為國內(nèi)少有的布局四代測序儀的公司，生輝關注到安序源生物科技有限公司（以下簡稱 “安序源”）的四代測序儀樣機近期亮相于深圳的一場展會，借此機會，生輝和安序源的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官田暉博士進行了交流。

圖 | 田暉博士（來源：受訪人提供）

田暉告訴生輝，“安序源的四代測序儀與牛津納米孔或其他公司相比區(qū)別較大。我們在保持納米孔測序長讀長優(yōu)勢的基礎上引入了酶促反應，用于生成可辨識度高的單堿基信號。相比傳統(tǒng)納米孔測序直接讀取待測核酸序列，這個技術路線具有幾個重大優(yōu)勢：首先，所采集信號來源大大簡化，是真正意義上的單堿基識別，提高了檢測信噪比；第二，搭配不同的樣品制備方法可以實現(xiàn)對同一個待測 DNA 模板的多次測序，開啟可控的高精度測量模式；此外，測量對象與 DNA 序列分離，突破傳統(tǒng)直流電壓驅動的限制，可以設計更靈敏更快速的極微小驅動及檢測單元來提高精度和擴大通量。我們實現(xiàn)這個技術路線的核心測量部件 —— 生物芯片具有的檢測單元數(shù)目超過同行幾個數(shù)量級，在單次加載 DNA 讀數(shù)通量上領先市場。而且芯片是在已量產(chǎn)成熟的先進半導體工藝上設計并生產(chǎn)的，比其他公司采用的特制化芯片價格更低廉?！?

“這意味著安序源的單芯片單次上樣即可實現(xiàn)高通量并行測序，提高測序深度和精度，而測序成本卻幾何級數(shù)下降。”他補充說。

同時他也提到，降低成本和提高準確度之后，四代測序會很快迎來應用爆發(fā)期。

生物芯片是底層技術

高靈敏度高通量低成本的半導體生物芯片是安序源的核心技術。生物芯片根據(jù)生物分子間特異相互作用的原理，將生化分析過程集成于芯片表面，從而實現(xiàn)對 DNA、蛋白質等其它成分的高通量快速檢測，目前生物芯片的商業(yè)化應用主要是快速多病毒聯(lián)檢、體外診斷、測序等。

2000 年，從斯坦福大學博士畢業(yè)后，田暉進入半導體領域，為相機制造 CMOS 圖像傳感器。CMOS 圖像傳感器本質上是一種集成電路芯片，可以將光信號轉變?yōu)殡娦盘?，用于手機、相機、攝像機、監(jiān)控等產(chǎn)品。

2013 年，田暉進入一家名為 Genia 的公司，進入生物技術行業(yè)，負責高通量、高靈敏度芯片的研發(fā)和量產(chǎn)。2014 年，Genia 被羅氏收購，田暉隨之進入羅氏，擔任測序部副總裁。2016 年，田暉和聯(lián)合創(chuàng)始人 Igor Ivanov 創(chuàng)立了安序源。Igor Ivanov 同時擔任安序源的首席運營官，他曾在硅谷連續(xù)創(chuàng)辦幾家公司，其中一家成功在納斯達克上市，其余均被大公司收購，是一位成功的連續(xù)創(chuàng)業(yè)者。

圖 | Igor Ivanov 博士（來源：受訪人提供）

問及為何要從半導體行業(yè)轉向生物行業(yè)，田暉告訴生輝，“基因測序能直接影響生命，而且有一個更廣闊的市場；測序技術是生命科學的底層技術，可以應用在很多方面；從半導體角度來說，打開了一個新的技術的應用點；從生命科學的角度來說，帶來了新的技術平臺?！碧飼熣J為自己是幸運的，因為最開始接觸的就是測序。

但是這一過程歷經(jīng)波折。

中國生物芯片研究起步較晚，始于 1997-1998 年，隨著生命科學的發(fā)展，生物芯片的研發(fā)才慢慢升溫。但是制作芯片的工藝流程復雜，對于環(huán)境的要求極高，所需的機器先進且昂貴。田暉也感慨道，“一般的公司是不可能自己來做半導體工藝的，因為太貴了，必須和半導體大廠合作”。