希望組CEO汪德鵬第一次接觸到三代測(cè)序技術(shù)，是在2009年。當(dāng)時(shí)有傳言說(shuō)三代技術(shù)可以在15分鐘內(nèi)就完成一個(gè)全基因組測(cè)序，而且成本僅在大約1000美元左右，全世界都為之震驚。

但從實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)看，無(wú)論是測(cè)序結(jié)果還是測(cè)序成本，三代測(cè)序平臺(tái)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有沒(méi)有達(dá)到大家的預(yù)期，使得這項(xiàng)技術(shù)在全世界面前都面臨非常大的爭(zhēng)議。“單分子測(cè)序的錯(cuò)誤率一直保持在15％左右，如果沒(méi)有特殊的算法，數(shù)據(jù)是很難用的�！痹谀莻�(gè)時(shí)間點(diǎn)，整個(gè)行業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)都持比較保守的態(tài)度。

時(shí)間繼續(xù)向前推進(jìn)到了2012年，在進(jìn)行一次難度較高的植物基因組組裝時(shí)，汪德鵬與團(tuán)隊(duì)用二代數(shù)據(jù)嘗試了多次都沒(méi)有辦法解決問(wèn)題。經(jīng)過(guò)了大約3個(gè)月的文獻(xiàn)調(diào)研，他發(fā)現(xiàn)通過(guò)三代測(cè)序和二代測(cè)序相結(jié)合將有可能解決一直以來(lái)困擾他們的問(wèn)題。

心動(dòng)不如行動(dòng)，汪德鵬的團(tuán)隊(duì)馬上開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試，該試驗(yàn)以三代測(cè)序?yàn)橹�，并通過(guò)二代測(cè)序?qū)�結(jié)果進(jìn)行矯正，最終使得基因組組裝的完整性得到了大幅地提升。

正是這次成功的經(jīng)歷使得汪德鵬對(duì)于三代測(cè)序在基因組組裝方面的前景信心滿滿，半年后，希望組開(kāi)始布局三代測(cè)序技術(shù)，并成為國(guó)內(nèi)首家提供三代測(cè)序應(yīng)用領(lǐng)域服務(wù)的公司。

三代測(cè)序用于臨床檢測(cè)，須有算法做支撐

彼時(shí)，Oxford Nanopore測(cè)序儀的錯(cuò)誤率在30％左右，并且連工程樣機(jī)都很難獲得。與此同時(shí)，另一種三代測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行一次人的10X覆蓋深度的全基因組測(cè)序，其成本動(dòng)輒便要超過(guò)10萬(wàn)人民幣。

2013到2018這幾年間，希望組主要利用三代測(cè)序平臺(tái)做面向科研的技術(shù)服務(wù)。經(jīng)過(guò)二代測(cè)序的矯正，三代測(cè)序現(xiàn)在已經(jīng)可以滿足各式的科研需求，但如果要在臨床應(yīng)用，這樣的錯(cuò)誤率和成本還是不能被接受的。在臨床檢測(cè)市場(chǎng)，到現(xiàn)在仍然是二代測(cè)序的天下。

汪德鵬認(rèn)為，二代測(cè)序之所以能成為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的主流技術(shù)，其主要原因是因?yàn)槎�代測(cè)序已經(jīng)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間，有完整的數(shù)據(jù)庫(kù)和算法做支撐，有大量的臨床樣本信息做考據(jù)。但不可否認(rèn)的是，二代測(cè)序的檢出率并不能完全滿足臨床需求，例如，對(duì)遺傳病的檢出率整體上還不超過(guò)50％。

“剩下的50％，我們希望通過(guò)三代測(cè)序來(lái)部分解決。”汪德鵬這樣表示，“除了三代測(cè)序，現(xiàn)有的其他技術(shù)都很難做到�！比祟惢�因組中包含了50％以上的重復(fù)序列，二代測(cè)序由于讀長(zhǎng)很短，沒(méi)有辦法精確地對(duì)這些重復(fù)序列進(jìn)行判斷。

同樣是因?yàn)槎�代測(cè)序的短讀長(zhǎng)，大片段的結(jié)構(gòu)變異、微衛(wèi)星串聯(lián)重復(fù)以及單體型信息，在過(guò)去都是臨床檢測(cè)上的難點(diǎn)甚至盲點(diǎn)，三代長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)將完美填補(bǔ)之前臨床檢測(cè)上的這些空白。

PacBio和Oxford Nanopore的三代測(cè)序技術(shù)在讀長(zhǎng)和測(cè)序速度上都占據(jù)優(yōu)勢(shì)，尤其是Oxford納米孔測(cè)序儀，其讀長(zhǎng)甚至可以超過(guò)1Mb（一百萬(wàn)堿基對(duì)），并且在測(cè)序的過(guò)程中還能同時(shí)檢測(cè)DNA的甲基化修飾。汪德鵬判斷，在不遠(yuǎn)的未來(lái)，三代測(cè)序?qū)⒂型�成為遺傳病檢測(cè)的主流技術(shù)。

孤獨(dú)的公司

當(dāng)理想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)時(shí)，會(huì)經(jīng)歷許多波折。希望組從2014年便開(kāi)始嘗試將三代測(cè)序應(yīng)用到臨床遺傳病檢測(cè)，但這個(gè)過(guò)程并非一帆風(fēng)順。

“我們從2014年就啟動(dòng)了相關(guān)研究，但直到近期才開(kāi)始與少量醫(yī)院展開(kāi)合作。這些年，我們填了很多坑，包括算法、流程、數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建等方方面面�！彼�這樣表示。

這其中，最核心的原因是因?yàn)槿�代測(cè)序的算法不如二代測(cè)序成熟，很難下載到開(kāi)源軟件，一般的商業(yè)化公司往往對(duì)此望洋興嘆、知難而退。而希望組正是全球首家用三代測(cè)序進(jìn)行遺傳病檢測(cè)的商業(yè)化公司。

汪德鵬調(diào)侃道，公司不僅在國(guó)內(nèi)顯得很孤獨(dú)，在全球領(lǐng)域同樣也是孤獨(dú)的存在�！霸趪�(guó)內(nèi)找不到同伴，在美國(guó)的ACMG和ASHG這樣的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)盛會(huì)上，我們也找不到同伴。最近兩年，每次涉及到三代測(cè)序精準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)服務(wù)的，就我們一家企業(yè)�！�

沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可供參考，沒(méi)有任何模式可以照搬，希望組只能靠自己一路摸索。而在這個(gè)過(guò)程中，他們面臨的最大的困難就是團(tuán)隊(duì)的組建，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)研發(fā)團(tuán)隊(duì)還是生信研發(fā)團(tuán)隊(duì)，都對(duì)每一個(gè)成員和個(gè)體提出了非常高的要求。因此，在團(tuán)隊(duì)成員的搭建過(guò)程中，希望組表現(xiàn)出對(duì)專業(yè)度和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的極致追求。

CEO汪德鵬畢業(yè)于北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，隨后進(jìn)入華大基因，主持參與了一系列一代測(cè)序和二代測(cè)序相關(guān)的推廣工作，緊跟測(cè)序行業(yè)時(shí)代脈絡(luò)，把握住了幾乎每一個(gè)關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)。

CTO吳昕師從我國(guó)著名生物信息學(xué)專家羅靜初，曾任中通軟聯(lián)開(kāi)源咨詢公司副總裁、全球知名的跨國(guó)農(nóng)業(yè)公司孟山都（Monsanto）中國(guó)應(yīng)用架構(gòu)師、孟山都生物科技有限公司生物信息科學(xué)家等職位；在生物信息學(xué)、基因組學(xué)R＆D及IT咨詢服務(wù)領(lǐng)域有近二十年的工作經(jīng)歷。

CSO劉山林畢業(yè)于哥本哈根大學(xué)，曾以主要負(fù)責(zé)人身份主持或參與國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）、“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃及深圳市自由探索研究等一系列重大項(xiàng)目；作為核心科研人員在Science、NAR、PNAS、GigaScience、Current Biology等國(guó)際知名SCI雜志發(fā)表文章30余篇，被引數(shù)千次，其中通訊／第一作者10篇。

“很多公司都不愿意走這條路，但我們有非常棒的合伙人團(tuán)隊(duì)和投資人，他們都對(duì)團(tuán)隊(duì)很信任，也有耐心�！彼�補(bǔ)充道。在與汪德鵬的交流過(guò)程中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)他是一個(gè)對(duì)自我極為挑剔的人。當(dāng)預(yù)測(cè)到二代測(cè)序即將進(jìn)入價(jià)格戰(zhàn)和渠道為王的階段時(shí)，便果斷地從更為小眾的三代測(cè)序技術(shù)切入，他認(rèn)為這樣的選擇更具創(chuàng)新價(jià)值。

“但這就很考驗(yàn)投資人的眼光。”汪德鵬繼續(xù)說(shuō)道。在最初，他也擔(dān)心自己堅(jiān)持的方向沒(méi)有投資人認(rèn)可。但隨著經(jīng)緯中國(guó)、遠(yuǎn)毅資本等領(lǐng)先機(jī)構(gòu)的加入，以及公司內(nèi)部研發(fā)的快速推進(jìn)，汪德鵬也對(duì)自己的想法越來(lái)越有底氣，“大的方向很多公司去搶，但是做事情一定要提前布局�！�

到現(xiàn)在，希望組已經(jīng)在基于三代測(cè)序的遺傳病診斷和輔助生殖領(lǐng)域取得了大幅的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，即使有新的公司進(jìn)入，也很難跟上希望組的腳步。

三代測(cè)序或許能打開(kāi)更廣闊的測(cè)序市場(chǎng)

2016年，Oxford Nanopore測(cè)序儀的錯(cuò)誤率大約在30％，在經(jīng)過(guò)了連續(xù)幾次的升級(jí)和迭代后，目前人類基因組測(cè)序的錯(cuò)誤率已經(jīng)接近5％，“這對(duì)結(jié)構(gòu)變異和甲基化檢測(cè)沒(méi)有太大影響，結(jié)構(gòu)變異和甲基化檢測(cè)不太在乎單堿基的準(zhǔn)確度�！闭劦竭@里，汪德鵬對(duì)業(yè)界普遍認(rèn)為三代測(cè)序還只能應(yīng)用在科研領(lǐng)域的認(rèn)知有點(diǎn)懊惱，“其錯(cuò)誤率已經(jīng)得到了極大的改善，且成本還在持續(xù)下降�！�

“任何技術(shù)都不是完美的，但是通過(guò)開(kāi)發(fā)軟件、算法，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的矯正，我們可以對(duì)缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)�！蓖舻蛮i這樣說(shuō)道。

過(guò)去，二代測(cè)序的最大優(yōu)勢(shì)是成本低、通量高，而在讀長(zhǎng)和測(cè)序速度上，一直是三代測(cè)序更具優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)在隨著Oxford Nanopore推出PromethION48測(cè)序平臺(tái)以后，三代測(cè)序的成本已經(jīng)接近二代測(cè)序，通量也與二代測(cè)序最高通量持平，大約3天便可以產(chǎn)出5－8Tb的數(shù)據(jù)。

他認(rèn)為，在三代測(cè)序一路狂奔的升級(jí)迭代下，二代測(cè)序的優(yōu)勢(shì)將逐步弱化，一旦三代測(cè)序解決單堿基準(zhǔn)確度的問(wèn)題，可以直接進(jìn)行SNP的識(shí)別，三代測(cè)序便會(huì)成為大部分應(yīng)用場(chǎng)景的主導(dǎo)技術(shù)。

不僅如此，三代測(cè)序或許還能成為測(cè)序技術(shù)打開(kāi)基層醫(yī)療市場(chǎng)的一把鑰匙。三代測(cè)序儀對(duì)測(cè)序場(chǎng)景不挑剔，NASA甚至還用Oxford Nanopore的測(cè)序儀在太空完成了測(cè)序。這些更為靈巧的儀器不需要給它們配備專門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，價(jià)格也不像二代測(cè)序儀一樣動(dòng)輒上百萬(wàn)。即便是社區(qū)醫(yī)院，都有可能具備三代測(cè)序平臺(tái)的建設(shè)能力。此外，由于流程更簡(jiǎn)便，三代測(cè)序的測(cè)序速度也更快。

汪德鵬告訴動(dòng)脈網(wǎng)，他們通過(guò)三代測(cè)序進(jìn)行一次遺傳病檢測(cè)的周期大約為1周，這其中還包含了人工注釋的時(shí)間，而二代測(cè)序的周期則接近一個(gè)月。隨著流程的優(yōu)化，他們甚至希望能在2年之內(nèi)實(shí)現(xiàn)當(dāng)天出報(bào)告的愿景。

成本和可靠性是衡量技術(shù)是否適合在臨床使用的重要指標(biāo)，汪德鵬認(rèn)為，1萬(wàn)元一次的全基因組測(cè)序價(jià)格，可能是三代測(cè)序技術(shù)發(fā)展的一個(gè)分水嶺，或許可以推動(dòng)該技術(shù)在臨床應(yīng)用上的快速爆發(fā)。

成本下降帶來(lái)的價(jià)值體現(xiàn)

在將三代測(cè)序的應(yīng)用到臨床的早期，由于成本和準(zhǔn)確度的原因，希望組走了不少?gòu)澛�。但隨著三代測(cè)序成本的下降，此前的投入和布局價(jià)值得到了體現(xiàn)。

他們?cè)谝粋�(gè)項(xiàng)目中接觸到了一位來(lái)自云南的患者，其家族5－6代人都患有同一種遺傳病�；颊咴谶M(jìn)行一代測(cè)序、二代測(cè)序后都沒(méi)有得到明確的致病原因，希望組在對(duì)其家族進(jìn)行三代測(cè)序的遺傳檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)這是一種由600萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的倒位突變導(dǎo)致的疾病。

“患者跟我們說(shuō)這解決了他們家族的‘魔咒’，我們也很興奮�！蓖舻蛮i表示，“我們可以解決一代測(cè)序和二代技術(shù)都沒(méi)有辦法解決的問(wèn)題，并且通過(guò)遺傳分析，這些數(shù)據(jù)可以給醫(yī)生提供臨床干預(yù)和指導(dǎo)的有效信息�！睆某杀旧希�汪德鵬透露目前三代測(cè)序15X全基因組檢測(cè)的成本已經(jīng)可以控制在1萬(wàn)元以內(nèi)。

“這項(xiàng)技術(shù)一定很快就能成為遺傳病檢測(cè)的重要手段�！彼�如是說(shuō)道，可以預(yù)見(jiàn)，作為全球第一家用三代測(cè)序做遺傳病檢測(cè)的公司，希望組將具有顯著的先發(fā)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

未來(lái)：看好輔助生殖應(yīng)用和腫瘤、微生物檢測(cè)

汪德鵬透露，公司已經(jīng)在輔助生殖領(lǐng)域的難題平衡易位診斷上取得良好的結(jié)果。即使是臨床級(jí)別的全基因組測(cè)序，他們也能做到僅僅倚賴15X測(cè)序深度的三代數(shù)據(jù)便可以得到明確的斷點(diǎn)位置，這對(duì)想要解決問(wèn)題的患者來(lái)說(shuō)相當(dāng)具有吸引力。目前希望組已經(jīng)進(jìn)行了相當(dāng)數(shù)量的樣本測(cè)試，且有兩篇文章已經(jīng)發(fā)表在國(guó)際權(quán)威雜志上，一篇正在投稿中。

汪德鵬告訴動(dòng)脈網(wǎng)，他的愿望就是能通過(guò)希望組，把三代測(cè)序變成全世界遺傳病檢測(cè)的主流方法之一，“這個(gè)技術(shù)不成熟，但是我們把它變成熟了�！彼�計(jì)劃在2－3年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)全部突變類型的遺傳病均可快速診斷的宏偉目標(biāo)。

在三代測(cè)序臨床檢測(cè)應(yīng)用沉淀數(shù)年后，汪德鵬還希望公司在遺傳病檢測(cè)以外的領(lǐng)域取得突破，他非�？春萌�代測(cè)序輔助生殖、腫瘤檢測(cè)、微生物檢測(cè)上的應(yīng)用，也看好大數(shù)據(jù)的未來(lái)價(jià)值。“三代測(cè)序應(yīng)用場(chǎng)景非常廣，我們一定會(huì)做更多的布局。”汪德鵬表示。

文 ｜ 周夢(mèng)亞

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