在硅谷,，計算科學(xué)和生物學(xué)已經(jīng)在某種程度上開始融合,，這可能會對人類壽命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
完整基因（Complete Genomics）今年已經(jīng)以5000美元的單價做了逾3000個基因測序,。
完整基因（Complete Genomics）公司的光學(xué)物理學(xué)家比爾·班雅（Bill Banyai）是這種趨勢的推動者之一,。當(dāng)他剛開始研發(fā)基因測序機(jī)器時，主要依賴之前在兩家電腦網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)業(yè)公司的工作背景,。在設(shè)計一套可以對人類基因組中的三十億個堿基對進(jìn)行自動測繪并大幅降低其成本的體系時,，他在數(shù)字領(lǐng)域的專長起到了關(guān)鍵作用。
希望在于：廉價的基因測序技術(shù)將會帶來一個全新的個性化醫(yī)療時代,，并且能為癌癥及其他疑難雜癥提供新的治療方法,。雖然人類基因組的首次測序早在十多年前就已經(jīng)完成，基因療法卻一直進(jìn)展緩慢?，F(xiàn)在這種狀況正在發(fā)生改變,，這與個人電腦、智能手機(jī)等消費(fèi)產(chǎn)品的問世一樣,，大大得益于半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展趨勢：在數(shù)據(jù)處理能力和晶體管密度以指數(shù)級增長的同時,，價格在加速下降。
生物學(xué)家和計算機(jī)科學(xué)家們都認(rèn)為,，新的知識和藥物會因此而加速出現(xiàn),。
加州電子通信與信息科技研究院（由加州大學(xué)圣地亞哥分校與歐文分校合辦的一個研究中心）院長拉里·斯馬爾（Larry Smarr）是完整基因公司的科學(xué)顧問委員會成員之一。他說：“在整個人類歷史上,，人們都沒能解讀出讓我們得以生存的軟件程序,。一旦你從數(shù)據(jù)匱乏狀態(tài)轉(zhuǎn)到豐富狀態(tài)后，一切都改變了,。”
除了位于加州山景城的完整基因公司之外,，還有將近40家公司正在加速推動將人類全基因組測序的費(fèi)用降至1000美元以下。他們需要解決的難題涵蓋生物,、化學(xué)和計算領(lǐng)域,，而對于完整基因公司來說,，還要面對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的挑戰(zhàn),。
完整基因是一個典型的硅谷創(chuàng)業(yè)公司案例,。就連存放在一間4000平方英尺（約371.6平方米）大小、籠罩著幽幽藍(lán)光的房間里的基因測序儀器,，看起來也更像傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心,，而不像一個生物實驗室。
2005年,，硅谷軟件行業(yè)成功人士克利福德·雷德（Clifford Reid）開始組建他的基因測序創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊,，并邀請班雅博士加入。雷德博士也具有物理和數(shù)學(xué)的學(xué)術(shù)背景,，并在麻省理工學(xué)院做過一年的駐校企業(yè)家,。在那里，他開始轉(zhuǎn)而關(guān)注生物信息學(xué),，即計算科學(xué)和信息技術(shù)在生物和醫(yī)藥學(xué)方面的應(yīng)用,。
班雅博士在生物學(xué)方面的經(jīng)驗則更少。
他曾供職于閃光玻璃（Glimmer Glass）和硅光機(jī)器（Silicon Light Machines）這兩家互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)業(yè)公司,。他進(jìn)入這個領(lǐng)域是從閱讀《科學(xué)》雜志在2005年發(fā)表的一篇先驅(qū)性論文開始的,。那篇論文由哈佛大學(xué)喬治·丘奇（George Church）領(lǐng)導(dǎo)下的遺傳實驗室的一組研究人員所撰寫，描述了一種旨在提高基因測序速度的新技術(shù),。
如今,，班雅博士正在對他的第二代測序機(jī)器進(jìn)行收尾工作。這臺機(jī)器將機(jī)器人學(xué),、化學(xué),、光學(xué)和計算科學(xué)融為一體，標(biāo)志著制造過程的革新所帶來的意外變化：性能加速上升,，而成本加速下降,。
加州創(chuàng)業(yè)公司Peronalis致力于開發(fā)能解釋基因組測序結(jié)果的軟件，其創(chuàng)始人之一魯斯·阿爾特曼（Russ B. Altman）說：“現(xiàn)在測序費(fèi)用便宜得令人難以置信,。從科學(xué)探索方面來說,，我們可以用它來進(jìn)行臨床試驗。我們將能夠檢測整個基因組,。”
最近,，雷德博士在公司網(wǎng)站上預(yù)測，基因測序的費(fèi)用最終會下降到與血檢價格相當(dāng)?shù)乃?。他寫道?ldquo;我相信,，完整的人類基因組測序價格下降到與一次綜合血檢的價格差不多后，會對醫(yī)學(xué)界產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,。這也會帶來許多公共政策方面的問題——隱私,、安全、信息披露、償付,、解讀,、咨詢等所有可供在將來進(jìn)行探討的重要話題。”
班雅博士說,，他發(fā)現(xiàn)硅谷創(chuàng)業(yè)公司的想法與時俱進(jìn),。他注意到，“在創(chuàng)業(yè)公司中有一件值得注意的事,，那就是你擬定了一個計劃,，然后邁下懸崖，卻又發(fā)現(xiàn)一座小橋神奇地出現(xiàn)在前面”,，因為新技術(shù)總會在關(guān)鍵時刻亮相,。
比如，完整基因公司就部分得益于工業(yè)用數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展,。這種相機(jī)能夠拍攝用于“讀取”DNA微小序列的熒光分子,。
在過去的半年里，新一代相機(jī)讓完整基因公司得以將測序過程所用時間減少到原來的十分之一,，從而使其測序能力從每年的一萬個基因組提高到十萬個,。而這種相機(jī)之前更多是用于工廠檢驗系統(tǒng)。
新生的基因測序行業(yè)的演進(jìn)與硅谷芯片制造業(yè)的平行發(fā)展關(guān)系非常顯著,。從1960年代早期以來,，半導(dǎo)體行業(yè)以指數(shù)級增長的速度在硅芯片中植入更多電路，從而改變了計算過程的價格,。其結(jié)果是,，如今你只需花費(fèi)幾百美元，就能將1980年代全世界最強(qiáng)大的超級計算機(jī)輕松握于手中,。
完整基因的競爭對手們也在利用設(shè)計來降低成本,。例如，位于加州的生命技術(shù)公司（Life Technologies）從半導(dǎo)體芯片表面的感應(yīng)器陣列中直接讀取基因組中的堿基對,。隨著每一代新技術(shù)都能在同樣的面積上加入更多的感應(yīng)器,，測序價格也會隨之急劇下降。
2月份,，牛津納米孔技術(shù)公司（Oxford Nanopore Technologies）推出的測序儀器引起了業(yè)界轟動,。這種儀器采用一種名為“納米孔測序”的新方法，使DNA鏈從用顯微鏡才能看到的孔中穿過,，同時讀取其序列,。
他們計劃在今年晚些時候開始出售這種測序系統(tǒng)。然而,，這種方法的錯誤率遠(yuǎn)高于完整基因公司的系統(tǒng),，后者的準(zhǔn)確率在獨(dú)立評定中得到了很高評價,。
因為尚無明顯贏家，所有的公司都在努力盡快降低成本,。
2011年,，完整基因成為基因測序市場的領(lǐng)先者之一。今年以來,，該公司已經(jīng)以約5000美元的單價完成了3000多個基因組的測序,。班雅博士的第二代系統(tǒng)目前正在安裝過程中,，它具有更強(qiáng)大的測序能力,，將在今年上半年開始工作。第三代系統(tǒng)的設(shè)計也已經(jīng)完成,。
完整基因一開始就采用了與眾不同的策略,，提供基因測序服務(wù)而不是向?qū)嶒炇页鍪蹨y序儀。最近,，他們的主要競爭對手之一Illumina公司也開始在出售儀器之外提供測序服務(wù),。
“我們的競爭對手必須提供連宿醉后剛起床的研究生都能使用的測序套裝。”雷德博士說,，“我們不需要這樣的標(biāo)準(zhǔn),，因此有非常大的自由度。只要機(jī)器人能操作,，我們的方法多復(fù)雜都沒關(guān)系,。”
此外，該公司的商業(yè)目的從一開始就是只進(jìn)行人類基因組測序,，而不涉及其他物種——這種策略在2005年公司創(chuàng)始團(tuán)隊開始募集資金時就顯得很另類,。那時，只有兩個人類基因組完成了測序,。不過,，完整基因公司的創(chuàng)始人們認(rèn)為，專注于人類基因組給他們帶來了很大幫助,。
雷德博士說：“我們做的大量決策對玉米或細(xì)菌都不適用,，卻十分適合人類。”
