新華網(wǎng)上海5月11日電(許曉青 王丹迪)人類基因組測序的成本真的已經(jīng)降到了約1000美元了嗎,?完成一次測序只需要一天時(shí)間?這些聽起來很神奇的事情,,究竟是如何發(fā)生的,?基因測序,會不會是一把雙刃劍,?
近日在上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)內(nèi),,由美國麻省理工學(xué)院《麻省理工科技評論》最新評出的“2014年度全球創(chuàng)新企業(yè)50強(qiáng)”第一名——伊盧米納公司的首席執(zhí)行官杰·弗拉特利與中國媒體面對面。
伊盧米納,,這個(gè)名字在科學(xué)界比較有名,,對大眾而言依然很陌生。他們從事著比谷歌和微軟更“神秘”的行業(yè)——制造基因測序儀,。記者就一連串基因測序的話題,,提問這家全球“最聰明”的創(chuàng)新企業(yè)。
基因測序之“變”
在中國人的記憶中,,認(rèn)識基因遺傳理論是從中學(xué)課本里介紹孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)開始的,。遺傳定律被發(fā)現(xiàn)是在19世紀(jì)60年代。到了20世紀(jì)初,,遺傳學(xué)家摩爾根通過果蠅遺傳實(shí)驗(yàn),,認(rèn)識到基因存在于染色體上,并且在染色體上呈線性排列,。
再過了大約半個(gè)世紀(jì),,隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展,尤其是沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)以后,,人們進(jìn)一步認(rèn)識了基因的本質(zhì),,即基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷。研究結(jié)果還表明,,每條染色體一般含有一個(gè)長長的DNA分子,,每個(gè)DNA分子上有成百上千個(gè)基因,每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸,。
不過中學(xué)老師都會告訴你,,就算知道了這些,人類依然無法了解人類自身的基因圖譜,。要測出成人染色體中所包含的30億個(gè)堿基對組成的核苷酸序列,,依靠的是“人類基因組計(jì)劃”,它由美國科學(xué)家于1985年率先提出,,于1990年正式啟動,,美、英,、法,、德、日以及中國科學(xué)家共同參與了這一預(yù)算達(dá)數(shù)十億美元的人類基因組計(jì)劃,。
有人把人類基因組測序計(jì)劃與阿波羅登月計(jì)劃相提并論,,認(rèn)為它對人類歷史而言十分偉大。這項(xiàng)計(jì)劃集合了全世界頂尖科學(xué)家的力量,,最終在2000年完成了人類基因組草圖的繪制,,并于2001年公之于眾。到2005年,,人類基因組計(jì)劃的測序工作宣告基本完成,。
顯然,在2005年之前,,動輒上億美元的高額測序成本,,使得人類基因組測序還停留在高端研究的領(lǐng)域。不過,,這樣的情況在2005年-2007年發(fā)生了變化,,多家公司相繼推出了“高通量測序儀器”,使得測序成本下降到了幾百萬美元的級別,,這種通過技術(shù)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的測序,,也被稱為“二代基因測序”。
杰·弗拉特利告訴記者,,時(shí)隔不到10年,,又經(jīng)過了數(shù)輪技術(shù)改進(jìn)與革新,到了2013年,,伊盧米納公司發(fā)布了“Hiseq?。兀裕汀。裕澹?rdquo;成套設(shè)備,,又將人類基因組測序成本大幅降低,,速度再次提升,。
不過,對普通人而言“1000美元測人類基因”,,聽上去好像還是一個(gè)神話,。
“快捷”與“低成本”是如何實(shí)現(xiàn)的?
來自伊盧米納公司的消息說,,今年年中,,上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)就將迎來一整套“Hiseq XTM?。裕澹?rdquo;,,它將完全服務(wù)于自貿(mào)區(qū)內(nèi)的研發(fā)平臺企業(yè)——誕生于中國的藥明康德公司的科學(xué)研究。
這將是全球第九套,、中國第二套投入科研運(yùn)用的此類大型設(shè)備,,在中國境內(nèi)的另一套設(shè)備目前在北京服務(wù)于一家名叫“諾禾致源”的公司。此外,,此類大型設(shè)備的購買和應(yīng)用者主要分布在美國,、澳大利亞、韓國等,。
在基因測序領(lǐng)域,,這樣的“快捷”與“低成本”是如何實(shí)現(xiàn)的?
弗拉特利告訴記者,,公司的核心競爭力是“多重合一”的,,這一強(qiáng)大的設(shè)備將激光技術(shù)、生物分子技術(shù),、表面化學(xué),、軟件分析、電子學(xué)等多學(xué)科相關(guān)的新興技術(shù)綜合在一起,,實(shí)現(xiàn)了測序數(shù)據(jù)的高效產(chǎn)出,。
藥明康德方面介紹說,這樣的成套設(shè)備好比是一個(gè)“測序工廠”,,適合運(yùn)行于大型基因組測序中心,,為各類生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究提供海量、高效率的測序服務(wù),。據(jù)測算,,在一天24小時(shí)內(nèi),此類設(shè)備可同時(shí)完成一套或多套人類基因組測序任務(wù),。
基因測序是雙刃劍嗎,?
除了在基礎(chǔ)研究、遺傳學(xué)分析,、生物制藥等方面的應(yīng)用,,基因測序設(shè)備正在發(fā)揮更多的作用,,人們也聽到如今在醫(yī)療領(lǐng)域有一些機(jī)構(gòu)和醫(yī)院提到“測序”。
就在今年2月,,中國國家食品藥品監(jiān)管總局和國家衛(wèi)計(jì)委叫停未經(jīng)審批準(zhǔn)入的包括產(chǎn)前基因檢測在內(nèi)的二代基因測序(指獲得技術(shù)改進(jìn)后的高通量測序)產(chǎn)品和技術(shù)等在醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床診斷中的應(yīng)用,。
對此,記者采訪從事相關(guān)領(lǐng)域研究的中國科學(xué)家和伊盧米納公司時(shí),,他們也都表示理解中國政府迅速規(guī)范基因測序領(lǐng)域的政策意圖,并認(rèn)為政府監(jiān)管和實(shí)施認(rèn)證具有必要性,。
“對遺傳性疾病有診斷與咨詢意義的基因測序應(yīng)當(dāng)是在政府授權(quán),、各部門嚴(yán)格監(jiān)管下展開,衛(wèi)計(jì)委等叫停的測序,,與近年來一些測序服務(wù)機(jī)構(gòu),、廠家宣稱可以提供基于基因測序的咨詢與診斷服務(wù),以及出具那些未獲認(rèn)證的咨詢及診斷書有關(guān),,沒有經(jīng)過充分基礎(chǔ)與臨床研究的基因咨詢與診斷極易出現(xiàn)假陽性,、假陰性,對接受測序者是極不負(fù)責(zé)的,。”中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員仇子龍說,。
據(jù)了解,所謂高通量的“二代測序”,,曾被一些機(jī)構(gòu)異化為“‘一滴血’包測百病”等噱頭,,其背后則裹挾著巨大的商業(yè)利益。
仇子龍分析,,叫停臨床診斷中的基因測序,,不意味著在科研領(lǐng)域不能使用測序方法和儀器。在規(guī)范的科學(xué)研究過程中,,若使用基因測序方法應(yīng)用人類樣本對遺傳性疾病進(jìn)行研究,,首先必須與醫(yī)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作,得到醫(yī)院的醫(yī)學(xué)倫理批準(zhǔn),,在獲得國家相關(guān)政府部門的許可,、監(jiān)管后進(jìn)行。
仇子龍說,,科研人員期望對諸多重大疾病如癌癥,、自閉癥等進(jìn)行有針對性的基因測序,最終確認(rèn)基因突變與復(fù)雜重大疾病的關(guān)系,,從而推動科研突破,,惠及普通患者。但這是一個(gè)漫長的過程,,必須循序漸進(jìn),。
專家強(qiáng)調(diào),,隨著基因測序技術(shù)的不斷進(jìn)步,蘊(yùn)藏于人類遺傳領(lǐng)域的眾多信息和奧秘將逐步被“破譯”,。在利于前沿高科技解碼基因信息的同時(shí),,也要尊重人類本身,即必須是依法合規(guī)的,,秉持倫理性和公益性,,并保護(hù)隱私和信息安全。
近日在上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)內(nèi),,由美國麻省理工學(xué)院《麻省理工科技評論》最新評出的“2014年度全球創(chuàng)新企業(yè)50強(qiáng)”第一名——伊盧米納公司的首席執(zhí)行官杰·弗拉特利與中國媒體面對面。
伊盧米納,,這個(gè)名字在科學(xué)界比較有名,,對大眾而言依然很陌生。他們從事著比谷歌和微軟更“神秘”的行業(yè)——制造基因測序儀,。記者就一連串基因測序的話題,,提問這家全球“最聰明”的創(chuàng)新企業(yè)。
基因測序之“變”
在中國人的記憶中,,認(rèn)識基因遺傳理論是從中學(xué)課本里介紹孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)開始的,。遺傳定律被發(fā)現(xiàn)是在19世紀(jì)60年代。到了20世紀(jì)初,,遺傳學(xué)家摩爾根通過果蠅遺傳實(shí)驗(yàn),,認(rèn)識到基因存在于染色體上,并且在染色體上呈線性排列,。
再過了大約半個(gè)世紀(jì),,隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展,尤其是沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)以后,,人們進(jìn)一步認(rèn)識了基因的本質(zhì),,即基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷。研究結(jié)果還表明,,每條染色體一般含有一個(gè)長長的DNA分子,,每個(gè)DNA分子上有成百上千個(gè)基因,每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸,。
不過中學(xué)老師都會告訴你,,就算知道了這些,人類依然無法了解人類自身的基因圖譜,。要測出成人染色體中所包含的30億個(gè)堿基對組成的核苷酸序列,,依靠的是“人類基因組計(jì)劃”,它由美國科學(xué)家于1985年率先提出,,于1990年正式啟動,,美、英,、法,、德、日以及中國科學(xué)家共同參與了這一預(yù)算達(dá)數(shù)十億美元的人類基因組計(jì)劃,。
有人把人類基因組測序計(jì)劃與阿波羅登月計(jì)劃相提并論,,認(rèn)為它對人類歷史而言十分偉大。這項(xiàng)計(jì)劃集合了全世界頂尖科學(xué)家的力量,,最終在2000年完成了人類基因組草圖的繪制,,并于2001年公之于眾。到2005年,,人類基因組計(jì)劃的測序工作宣告基本完成,。
顯然,在2005年之前,,動輒上億美元的高額測序成本,,使得人類基因組測序還停留在高端研究的領(lǐng)域。不過,,這樣的情況在2005年-2007年發(fā)生了變化,,多家公司相繼推出了“高通量測序儀器”,使得測序成本下降到了幾百萬美元的級別,,這種通過技術(shù)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的測序,,也被稱為“二代基因測序”。
杰·弗拉特利告訴記者,,時(shí)隔不到10年,,又經(jīng)過了數(shù)輪技術(shù)改進(jìn)與革新,到了2013年,,伊盧米納公司發(fā)布了“Hiseq?。兀裕汀。裕澹?rdquo;成套設(shè)備,,又將人類基因組測序成本大幅降低,,速度再次提升,。
不過,對普通人而言“1000美元測人類基因”,,聽上去好像還是一個(gè)神話,。
“快捷”與“低成本”是如何實(shí)現(xiàn)的?
來自伊盧米納公司的消息說,,今年年中,,上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)就將迎來一整套“Hiseq XTM?。裕澹?rdquo;,,它將完全服務(wù)于自貿(mào)區(qū)內(nèi)的研發(fā)平臺企業(yè)——誕生于中國的藥明康德公司的科學(xué)研究。
這將是全球第九套,、中國第二套投入科研運(yùn)用的此類大型設(shè)備,,在中國境內(nèi)的另一套設(shè)備目前在北京服務(wù)于一家名叫“諾禾致源”的公司。此外,,此類大型設(shè)備的購買和應(yīng)用者主要分布在美國,、澳大利亞、韓國等,。
在基因測序領(lǐng)域,,這樣的“快捷”與“低成本”是如何實(shí)現(xiàn)的?
弗拉特利告訴記者,,公司的核心競爭力是“多重合一”的,,這一強(qiáng)大的設(shè)備將激光技術(shù)、生物分子技術(shù),、表面化學(xué),、軟件分析、電子學(xué)等多學(xué)科相關(guān)的新興技術(shù)綜合在一起,,實(shí)現(xiàn)了測序數(shù)據(jù)的高效產(chǎn)出,。
藥明康德方面介紹說,這樣的成套設(shè)備好比是一個(gè)“測序工廠”,,適合運(yùn)行于大型基因組測序中心,,為各類生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究提供海量、高效率的測序服務(wù),。據(jù)測算,,在一天24小時(shí)內(nèi),此類設(shè)備可同時(shí)完成一套或多套人類基因組測序任務(wù),。
基因測序是雙刃劍嗎,?
除了在基礎(chǔ)研究、遺傳學(xué)分析,、生物制藥等方面的應(yīng)用,,基因測序設(shè)備正在發(fā)揮更多的作用,,人們也聽到如今在醫(yī)療領(lǐng)域有一些機(jī)構(gòu)和醫(yī)院提到“測序”。
就在今年2月,,中國國家食品藥品監(jiān)管總局和國家衛(wèi)計(jì)委叫停未經(jīng)審批準(zhǔn)入的包括產(chǎn)前基因檢測在內(nèi)的二代基因測序(指獲得技術(shù)改進(jìn)后的高通量測序)產(chǎn)品和技術(shù)等在醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床診斷中的應(yīng)用,。
對此,記者采訪從事相關(guān)領(lǐng)域研究的中國科學(xué)家和伊盧米納公司時(shí),,他們也都表示理解中國政府迅速規(guī)范基因測序領(lǐng)域的政策意圖,并認(rèn)為政府監(jiān)管和實(shí)施認(rèn)證具有必要性,。
“對遺傳性疾病有診斷與咨詢意義的基因測序應(yīng)當(dāng)是在政府授權(quán),、各部門嚴(yán)格監(jiān)管下展開,衛(wèi)計(jì)委等叫停的測序,,與近年來一些測序服務(wù)機(jī)構(gòu),、廠家宣稱可以提供基于基因測序的咨詢與診斷服務(wù),以及出具那些未獲認(rèn)證的咨詢及診斷書有關(guān),,沒有經(jīng)過充分基礎(chǔ)與臨床研究的基因咨詢與診斷極易出現(xiàn)假陽性,、假陰性,對接受測序者是極不負(fù)責(zé)的,。”中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員仇子龍說,。
據(jù)了解,所謂高通量的“二代測序”,,曾被一些機(jī)構(gòu)異化為“‘一滴血’包測百病”等噱頭,,其背后則裹挾著巨大的商業(yè)利益。
仇子龍分析,,叫停臨床診斷中的基因測序,,不意味著在科研領(lǐng)域不能使用測序方法和儀器。在規(guī)范的科學(xué)研究過程中,,若使用基因測序方法應(yīng)用人類樣本對遺傳性疾病進(jìn)行研究,,首先必須與醫(yī)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作,得到醫(yī)院的醫(yī)學(xué)倫理批準(zhǔn),,在獲得國家相關(guān)政府部門的許可,、監(jiān)管后進(jìn)行。
仇子龍說,,科研人員期望對諸多重大疾病如癌癥,、自閉癥等進(jìn)行有針對性的基因測序,最終確認(rèn)基因突變與復(fù)雜重大疾病的關(guān)系,,從而推動科研突破,,惠及普通患者。但這是一個(gè)漫長的過程,,必須循序漸進(jìn),。
專家強(qiáng)調(diào),,隨著基因測序技術(shù)的不斷進(jìn)步,蘊(yùn)藏于人類遺傳領(lǐng)域的眾多信息和奧秘將逐步被“破譯”,。在利于前沿高科技解碼基因信息的同時(shí),,也要尊重人類本身,即必須是依法合規(guī)的,,秉持倫理性和公益性,,并保護(hù)隱私和信息安全。