美國加州的山景城是“硅谷”的重要組成部分?,F(xiàn)在,一個(gè)與硅芯片相關(guān)的潛力大產(chǎn)業(yè)正在這里興起,,那就是基因組測序技術(shù)產(chǎn)業(yè),。這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是隨著多家大公司的激烈競爭開始的。不過,,一家名為“整合基因”(Complete Genomics,,CG)的公司不像別的公司一樣研發(fā)和銷售測序儀器,而是為科學(xué)家提供外包的測序服務(wù),,更絕的是,,在這家公司里做測序的,并不是研究人員,,而是一排排的機(jī)器人,。近日,《新科學(xué)家》雜志探秘了這家充滿科幻意味的公司,。
前臺(tái)都是“機(jī)器人”
走進(jìn)CG公司,,連前臺(tái)都由計(jì)算機(jī)終端出任。它會(huì)主動(dòng)向來客問好,詢問姓名,、身份和來訪意圖,。旁邊連接的一臺(tái)打印機(jī)則自動(dòng)打出訪客掛牌。與此同時(shí),,一份電子郵件已經(jīng)發(fā)送到內(nèi)部接應(yīng)人員的電腦上,。
這家公司的生產(chǎn)線更像科幻電影里的實(shí)驗(yàn)室,昏暗藍(lán)色的房間里到處都是高級(jí)儀器,,室內(nèi)溫度保持在28℃和相對(duì)較高的濕度,,幾名穿著實(shí)驗(yàn)服,帶著發(fā)罩的工作人員在監(jiān)視著電腦屏幕,,查看著機(jī)器人的運(yùn)作狀態(tài),。
這兒已經(jīng)成為了世界上最大的人類基因組測序工廠。只是在這里工作的不是人類,,而是機(jī)器人,。在一個(gè)大約只有半個(gè)網(wǎng)球場大的房間里,“坐著”16臺(tái)機(jī)器人,,不間斷地進(jìn)行著人類基因組測序的工作,。去年,它們完成800個(gè)人的DNA測序工作——其中三分之一是后半年做出來的,。到了今年,,它們已經(jīng)可以每個(gè)月生產(chǎn)出400個(gè)人的基因了。
CG公司只是目前迅速形成產(chǎn)業(yè)的諸多基因組測序公司中的一家,,但是它十分獨(dú)特,。公司市場總監(jiān)圖柯特(Jennifer Turcotte)對(duì)《新科學(xué)家》雜志解釋說,通常而言,,DNA測序是在一個(gè)密封的機(jī)器里進(jìn)行的,,但在這家公司的實(shí)驗(yàn)室里,,機(jī)器人卻是在一個(gè)開放暴露的環(huán)境下做基因組測序,,這是為了便于維修。實(shí)驗(yàn)室特定的溫度和濕度是為了符合測序中出現(xiàn)的生化反應(yīng),,微弱的藍(lán)光是為了避免熒光探測劑在探測基因代碼符號(hào)時(shí)受到其他頻率光波的破壞,。
這兒所進(jìn)行的基因組測序,已是目前最新的第三代基因組測序技術(shù),,稱為“DNA納米球測序技術(shù)”,。這種新方法是將DNA鏈放置在一小塊硅芯片上進(jìn)行調(diào)節(jié),自我組裝成所謂的“納米球”,。這樣的測序所需要的試劑更少,,得到的數(shù)據(jù)則更多。
技術(shù)人員都穿著無塵室服裝,因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)灰塵都會(huì)干擾測序,,除非哪兒出問題了,,一般而言這些技術(shù)人員不會(huì)干預(yù)機(jī)器人的工作。機(jī)器人則會(huì)自動(dòng)添加試劑,,操作樣本,,每個(gè)DNA納米球上攜帶著70個(gè)核苷酸,其排列順序會(huì)通過光信號(hào)被拍攝記錄下來,。
費(fèi)用正在逐步降低
這些機(jī)器人正在做的工作,,是一個(gè)浩大龐雜的工程藍(lán)圖中的第一步,所有的人類基因組中有著30億對(duì)堿基對(duì),,而CG計(jì)劃將其全部組裝出來,。這需要非常大的計(jì)算量,公司為此也建了一個(gè)自動(dòng)數(shù)據(jù)中心,。不過,,這個(gè)數(shù)據(jù)中心設(shè)在距離公司大約有20分鐘車程的地方——那兒的電費(fèi)更便宜。
目前CG公司只針對(duì)研究者和制藥公司開放,,個(gè)人還沒法購買他們的服務(wù),。在這里,每對(duì)基因組測序要價(jià)9500美元,,如果購買1000對(duì)以上,,則每對(duì)價(jià)格降為5000美元。這個(gè)價(jià)格是隨著基因組測序技術(shù)突飛猛進(jìn)而急劇下降的,,要知道,,十年前,第一對(duì)人類基因組序列完成時(shí),,其價(jià)格是以十幾億美元計(jì)量的,。而科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)預(yù)計(jì)幾年后,基因組測序的價(jià)格可能會(huì)降到一般人都可能支付得起的程度,。