就像好萊塢英雄類(lèi)題材電影中,，完成一項(xiàng)特殊任務(wù)通常要集結(jié)擁有不同特長(zhǎng)的各路強(qiáng)手一樣,，研發(fā)一臺(tái)基因測(cè)序儀更是需要生物、半導(dǎo)體,、光學(xué),、材料、自動(dòng)化控制,、圖像處理,、機(jī)械工程、軟件工程等多個(gè)領(lǐng)域的聯(lián)合攻關(guān),。
中科院北京基因組研究所基因測(cè)序儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)
■本報(bào)記者王慶
任魯風(fēng)和他的同伴們這幾年心里最大的念想就是做一把“好槍”,。在他們所處的基因組學(xué)研究領(lǐng)域中，測(cè)序儀的優(yōu)劣就好比士兵在戰(zhàn)場(chǎng)上有沒(méi)有得心應(yīng)手的槍,。
我國(guó)是曾參與“人類(lèi)基因組計(jì)劃”僅有的6個(gè)國(guó)家之一,，近年來(lái)有關(guān)“中國(guó)完成某個(gè)物種基因組測(cè)序”的報(bào)道時(shí)常見(jiàn)諸報(bào)端，但光鮮背后難掩的尷尬卻是,，我們始終難以擺脫對(duì)進(jìn)口測(cè)序儀器的依賴(lài),。
“拿著別人造的槍?zhuān)b著買(mǎi)來(lái)的彈,，打著別人打剩下的鳥(niǎo)?！敝锌圃罕本┗蚪M研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)基因組所）黨委書(shū)記楊衛(wèi)平說(shuō),，“沒(méi)有自己的儀器和測(cè)序技術(shù)，我們只能跟在別人后面走,，根本談不上超越,。”
做自己的測(cè)序儀
基因組所技術(shù)研發(fā)中心主任于軍認(rèn)為,，如果把基因組學(xué)比成一個(gè)交通系統(tǒng),，測(cè)序儀就是車(chē)——“我們?nèi)绻B車(chē)都沒(méi)有，怎么跑,？”
任魯風(fēng)在擔(dān)任基因組所技術(shù)研發(fā)中心常務(wù)副主任之后,，考慮最多的也是基因測(cè)序儀受制于人的問(wèn)題。
近來(lái)基因檢測(cè)用于醫(yī)療健康最廣為人知的故事,，便是美國(guó)影星安吉麗娜·朱莉通過(guò)基因檢測(cè)獲知自己患乳腺癌的幾率高達(dá)87%,，從而預(yù)防性地進(jìn)行了乳腺切除手術(shù)。
“可是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的主流基因測(cè)序設(shè)備及其配套試劑均依賴(lài)進(jìn)口,，據(jù)估計(jì)僅2013年我國(guó)在儀器和試劑上的投入就會(huì)消耗20億元,。”任魯風(fēng)說(shuō),。
在此背景下,，打造先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)基因測(cè)序儀器成了基因組所這支國(guó)家隊(duì)最重要的任務(wù)之一。
跨學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)
就像好萊塢英雄類(lèi)題材電影中,，完成一項(xiàng)特殊任務(wù)通常要集結(jié)擁有不同特長(zhǎng)的各路強(qiáng)手一樣,，研發(fā)一臺(tái)基因測(cè)序儀更是需要生物、半導(dǎo)體,、光學(xué),、材料、自動(dòng)化控制,、圖像處理,、機(jī)械工程、軟件工程等多個(gè)領(lǐng)域的聯(lián)合攻關(guān),。
為此,，基因組所邀請(qǐng)中科院半導(dǎo)體研究所加盟。在項(xiàng)目的籌備階段,，雙方會(huì)定期聚在一起,，相互學(xué)習(xí)對(duì)方的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為跨界合作進(jìn)行儲(chǔ)備和磨合,。
不僅如此,，基因組所還向中科院電子所,、計(jì)算所等多個(gè)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)尋求智力支持,。已經(jīng)退休的馮玉臣就被特邀出山,，負(fù)責(zé)測(cè)序儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和硬件集成。退休前,，他是中科院電子所從事機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)工作多年的高級(jí)工程師,。
對(duì)于研發(fā)基因測(cè)序儀，任魯風(fēng)之前的經(jīng)歷似乎冥冥之中在為此作著準(zhǔn)備,。他的父親是光電子學(xué)研究者,，他本人大學(xué)讀的是生物專(zhuān)業(yè)，曾在醫(yī)院的檢驗(yàn)科工作,，也在企業(yè)里負(fù)責(zé)過(guò)研發(fā)和投融資管理,，可謂“雜家”。在于軍對(duì)科研方向的整體把握下,，任魯風(fēng)成為了測(cè)序儀研發(fā)各項(xiàng)具體事務(wù)的實(shí)際負(fù)責(zé)人,。
在詳細(xì)論證后，科研團(tuán)隊(duì)選擇正處于主流階段的第二代測(cè)序儀作為突破口,。盡管對(duì)于聯(lián)合攻關(guān)的困難已有一定估計(jì),，但進(jìn)入到實(shí)際操作階段，任魯風(fēng)還是深深感到,，想造一把基因測(cè)序的“好槍”著實(shí)不易,。
“通過(guò)生化反應(yīng)產(chǎn)生光學(xué)信號(hào)，然后進(jìn)行圖像處理,、軟件分析等等一系列復(fù)雜的過(guò)程都需要科學(xué)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)和控制,。”作為從總體到各個(gè)環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)人和協(xié)調(diào)者,，任魯風(fēng)必須熟悉每個(gè)步驟的實(shí)際工作,。
任魯風(fēng)覺(jué)得，自己必須從頭到尾做一遍,，心里才有底,。有的細(xì)節(jié)問(wèn)題，在北京解決不了,，他就和同伴跑到外地去解決,，合作方不能很好滿(mǎn)足需要時(shí)，他們就會(huì)親自動(dòng)手直至達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn),。
此外,，資金的限制也是一大難題。有人開(kāi)玩笑說(shuō)：“這是在用買(mǎi)一臺(tái)設(shè)備的錢(qián)來(lái)造一臺(tái)設(shè)備,?！彪y度可想而知,。
向量產(chǎn)進(jìn)軍
盡管如此，這支團(tuán)隊(duì)還是向最終目標(biāo)一步步邁進(jìn),，歷時(shí)兩年半時(shí)間完成了第二代測(cè)序儀研發(fā)項(xiàng)目,，于2011年實(shí)現(xiàn)原理樣機(jī)和性能驗(yàn)收，部分性能指標(biāo)超越同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品,。
這是我國(guó)第一臺(tái)能夠達(dá)到國(guó)際主流設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的國(guó)產(chǎn)化第二代測(cè)序儀,，且成本低于進(jìn)口設(shè)備的1/2以上，應(yīng)用成本低于進(jìn)口設(shè)備的1/3以上,。
此后,，基因組所自主投入完成了該項(xiàng)目的工程化和產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)，并形成其自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)集群,。
對(duì)于基因組所的成果,，時(shí)任中科院副院長(zhǎng)李家洋特地發(fā)來(lái)的賀信中寫(xiě)道：“很高興聽(tīng)到這一令人振奮的好消息”，并且“完全贊成”將其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的想法,。
為推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化,，基因組所尋求商業(yè)力量介入，聯(lián)合上市公司紫鑫藥業(yè)共同推進(jìn)測(cè)序儀的產(chǎn)業(yè)化,。
事實(shí)上,，此前他們就已經(jīng)在人參基因組和中國(guó)人參資源普查等研究領(lǐng)域進(jìn)行了多年的緊密合作。
作為這支基因測(cè)序“鑄槍師”團(tuán)隊(duì)的重要成員,，基因組所副研究員王緒敏對(duì)利用基因測(cè)序摸清人參資源的科考經(jīng)歷記憶猶新,。
這次調(diào)查歷時(shí)3個(gè)月，投入10輛采樣車(chē),，30余名科研人員,，行駛2.5萬(wàn)公里，途經(jīng)21個(gè)縣市,，97個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),，走訪近300個(gè)村屯，深入近1000塊參地,，足跡遍布吉林省內(nèi)所有人參產(chǎn)區(qū),，共采集各類(lèi)樣本3萬(wàn)余個(gè)，建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)人參物種種質(zhì)資源庫(kù),。
在這一過(guò)程中,，基因組所團(tuán)隊(duì)成員楊伯陽(yáng)腳踝受傷但沒(méi)有離隊(duì)，鄉(xiāng)下醫(yī)療條件差,，傷病沒(méi)有得到及時(shí)深入的檢查,，完成任務(wù)回京后才發(fā)現(xiàn)是跟腱斷裂補(bǔ)做了手術(shù)；有的年輕隊(duì)員則為堅(jiān)持做完整個(gè)調(diào)查項(xiàng)目而修改了此前定好的婚期,。
雖然經(jīng)歷了各種困難,，但率隊(duì)參與這次調(diào)查的王緒敏和任魯風(fēng)都感到,，基因組所和企業(yè)之間的信任和默契也因此逐漸建立起來(lái)了。
在前不久召開(kāi)的國(guó)際基因組學(xué)大會(huì)上,，基因組所和紫鑫藥業(yè)就合作開(kāi)發(fā)第二代高通量測(cè)序系統(tǒng)項(xiàng)目正式簽訂了投資意向協(xié)議,。雙方都期待著，在不久以后能用上自己國(guó)家鑄造的“好槍”,，取得更多更大的成果,。
中科院北京基因組研究所基因測(cè)序儀研發(fā)團(tuán)隊(duì)
■本報(bào)記者王慶
任魯風(fēng)和他的同伴們這幾年心里最大的念想就是做一把“好槍”,。在他們所處的基因組學(xué)研究領(lǐng)域中，測(cè)序儀的優(yōu)劣就好比士兵在戰(zhàn)場(chǎng)上有沒(méi)有得心應(yīng)手的槍,。
我國(guó)是曾參與“人類(lèi)基因組計(jì)劃”僅有的6個(gè)國(guó)家之一,，近年來(lái)有關(guān)“中國(guó)完成某個(gè)物種基因組測(cè)序”的報(bào)道時(shí)常見(jiàn)諸報(bào)端，但光鮮背后難掩的尷尬卻是,，我們始終難以擺脫對(duì)進(jìn)口測(cè)序儀器的依賴(lài),。
“拿著別人造的槍?zhuān)b著買(mǎi)來(lái)的彈,，打著別人打剩下的鳥(niǎo)?！敝锌圃罕本┗蚪M研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)基因組所）黨委書(shū)記楊衛(wèi)平說(shuō),，“沒(méi)有自己的儀器和測(cè)序技術(shù)，我們只能跟在別人后面走,，根本談不上超越,。”
做自己的測(cè)序儀
基因組所技術(shù)研發(fā)中心主任于軍認(rèn)為,，如果把基因組學(xué)比成一個(gè)交通系統(tǒng),，測(cè)序儀就是車(chē)——“我們?nèi)绻B車(chē)都沒(méi)有，怎么跑,？”
任魯風(fēng)在擔(dān)任基因組所技術(shù)研發(fā)中心常務(wù)副主任之后,，考慮最多的也是基因測(cè)序儀受制于人的問(wèn)題。
近來(lái)基因檢測(cè)用于醫(yī)療健康最廣為人知的故事,，便是美國(guó)影星安吉麗娜·朱莉通過(guò)基因檢測(cè)獲知自己患乳腺癌的幾率高達(dá)87%,，從而預(yù)防性地進(jìn)行了乳腺切除手術(shù)。
“可是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的主流基因測(cè)序設(shè)備及其配套試劑均依賴(lài)進(jìn)口,，據(jù)估計(jì)僅2013年我國(guó)在儀器和試劑上的投入就會(huì)消耗20億元,。”任魯風(fēng)說(shuō),。
在此背景下,，打造先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)基因測(cè)序儀器成了基因組所這支國(guó)家隊(duì)最重要的任務(wù)之一。
跨學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)
就像好萊塢英雄類(lèi)題材電影中,，完成一項(xiàng)特殊任務(wù)通常要集結(jié)擁有不同特長(zhǎng)的各路強(qiáng)手一樣,，研發(fā)一臺(tái)基因測(cè)序儀更是需要生物、半導(dǎo)體,、光學(xué),、材料、自動(dòng)化控制,、圖像處理,、機(jī)械工程、軟件工程等多個(gè)領(lǐng)域的聯(lián)合攻關(guān),。
為此,，基因組所邀請(qǐng)中科院半導(dǎo)體研究所加盟。在項(xiàng)目的籌備階段,，雙方會(huì)定期聚在一起,，相互學(xué)習(xí)對(duì)方的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為跨界合作進(jìn)行儲(chǔ)備和磨合,。
不僅如此,，基因組所還向中科院電子所,、計(jì)算所等多個(gè)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)尋求智力支持,。已經(jīng)退休的馮玉臣就被特邀出山,，負(fù)責(zé)測(cè)序儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和硬件集成。退休前,，他是中科院電子所從事機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)工作多年的高級(jí)工程師,。
對(duì)于研發(fā)基因測(cè)序儀，任魯風(fēng)之前的經(jīng)歷似乎冥冥之中在為此作著準(zhǔn)備,。他的父親是光電子學(xué)研究者,，他本人大學(xué)讀的是生物專(zhuān)業(yè)，曾在醫(yī)院的檢驗(yàn)科工作,，也在企業(yè)里負(fù)責(zé)過(guò)研發(fā)和投融資管理,，可謂“雜家”。在于軍對(duì)科研方向的整體把握下,，任魯風(fēng)成為了測(cè)序儀研發(fā)各項(xiàng)具體事務(wù)的實(shí)際負(fù)責(zé)人,。
在詳細(xì)論證后，科研團(tuán)隊(duì)選擇正處于主流階段的第二代測(cè)序儀作為突破口,。盡管對(duì)于聯(lián)合攻關(guān)的困難已有一定估計(jì),，但進(jìn)入到實(shí)際操作階段，任魯風(fēng)還是深深感到,，想造一把基因測(cè)序的“好槍”著實(shí)不易,。
“通過(guò)生化反應(yīng)產(chǎn)生光學(xué)信號(hào)，然后進(jìn)行圖像處理,、軟件分析等等一系列復(fù)雜的過(guò)程都需要科學(xué)嚴(yán)密的設(shè)計(jì)和控制,。”作為從總體到各個(gè)環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)人和協(xié)調(diào)者,，任魯風(fēng)必須熟悉每個(gè)步驟的實(shí)際工作,。
任魯風(fēng)覺(jué)得，自己必須從頭到尾做一遍,，心里才有底,。有的細(xì)節(jié)問(wèn)題，在北京解決不了,，他就和同伴跑到外地去解決,，合作方不能很好滿(mǎn)足需要時(shí)，他們就會(huì)親自動(dòng)手直至達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn),。
此外,，資金的限制也是一大難題。有人開(kāi)玩笑說(shuō)：“這是在用買(mǎi)一臺(tái)設(shè)備的錢(qián)來(lái)造一臺(tái)設(shè)備,?！彪y度可想而知,。
向量產(chǎn)進(jìn)軍
盡管如此，這支團(tuán)隊(duì)還是向最終目標(biāo)一步步邁進(jìn),，歷時(shí)兩年半時(shí)間完成了第二代測(cè)序儀研發(fā)項(xiàng)目,，于2011年實(shí)現(xiàn)原理樣機(jī)和性能驗(yàn)收，部分性能指標(biāo)超越同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品,。
這是我國(guó)第一臺(tái)能夠達(dá)到國(guó)際主流設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的國(guó)產(chǎn)化第二代測(cè)序儀,，且成本低于進(jìn)口設(shè)備的1/2以上，應(yīng)用成本低于進(jìn)口設(shè)備的1/3以上,。
此后,，基因組所自主投入完成了該項(xiàng)目的工程化和產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)，并形成其自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)集群,。
對(duì)于基因組所的成果,，時(shí)任中科院副院長(zhǎng)李家洋特地發(fā)來(lái)的賀信中寫(xiě)道：“很高興聽(tīng)到這一令人振奮的好消息”，并且“完全贊成”將其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的想法,。
為推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化,，基因組所尋求商業(yè)力量介入，聯(lián)合上市公司紫鑫藥業(yè)共同推進(jìn)測(cè)序儀的產(chǎn)業(yè)化,。
事實(shí)上,，此前他們就已經(jīng)在人參基因組和中國(guó)人參資源普查等研究領(lǐng)域進(jìn)行了多年的緊密合作。
作為這支基因測(cè)序“鑄槍師”團(tuán)隊(duì)的重要成員,，基因組所副研究員王緒敏對(duì)利用基因測(cè)序摸清人參資源的科考經(jīng)歷記憶猶新,。
這次調(diào)查歷時(shí)3個(gè)月，投入10輛采樣車(chē),，30余名科研人員,，行駛2.5萬(wàn)公里，途經(jīng)21個(gè)縣市,，97個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),，走訪近300個(gè)村屯，深入近1000塊參地,，足跡遍布吉林省內(nèi)所有人參產(chǎn)區(qū),，共采集各類(lèi)樣本3萬(wàn)余個(gè)，建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)人參物種種質(zhì)資源庫(kù),。
在這一過(guò)程中,，基因組所團(tuán)隊(duì)成員楊伯陽(yáng)腳踝受傷但沒(méi)有離隊(duì)，鄉(xiāng)下醫(yī)療條件差,，傷病沒(méi)有得到及時(shí)深入的檢查,，完成任務(wù)回京后才發(fā)現(xiàn)是跟腱斷裂補(bǔ)做了手術(shù)；有的年輕隊(duì)員則為堅(jiān)持做完整個(gè)調(diào)查項(xiàng)目而修改了此前定好的婚期,。
雖然經(jīng)歷了各種困難,，但率隊(duì)參與這次調(diào)查的王緒敏和任魯風(fēng)都感到,，基因組所和企業(yè)之間的信任和默契也因此逐漸建立起來(lái)了。
在前不久召開(kāi)的國(guó)際基因組學(xué)大會(huì)上,，基因組所和紫鑫藥業(yè)就合作開(kāi)發(fā)第二代高通量測(cè)序系統(tǒng)項(xiàng)目正式簽訂了投資意向協(xié)議,。雙方都期待著，在不久以后能用上自己國(guó)家鑄造的“好槍”,，取得更多更大的成果,。
