如何讀懂生命天書,我國基因測序產業上遊發展「困」與「惑」

2020-11-30 澎湃新聞

梳理基因測序產業發展的裡程碑事件，難以繞開九年前在深圳海關通關的普通一單：涉及產品為128臺（套）高通量測序儀HiSeq2000，買入方是我國華大基因公司，賣出方為美國Illumina公司。

「這就是其（華大）發展的重要資本。」像投資學者楊寶忠在某分析文章中寫道的一樣，大多網絡文章會選擇性地、只以交易的一面界定這張訂單的作用。

「在中國的測序市場扎穩腳跟，這單交易對Illumina公司也至關重要。」基因慧創始人汪亮是少數更全面的產業持續研究者，4月13日，他在接受科技日報採訪時指出，高通量測序產業化2007年才開始，2010年時市場還未培育成熟，後續基因測序的商業模式更無法確定。產業未穩，Illumina就從這筆大單中得到了發展的資本和市場知名度。直到2014年1月原國家食品藥品監管總局才下達產品界定的通知，將基因分析儀作為三類醫療器械管理，下遊產業發展之門才陸續打開。

以這單交易為起點，中國基因測序產業在近些年發展迅速，生命「天書」的讀取和讀懂衍生出多種商業模式。而當人們因「中芯事件」對中國的高新技術產業做回顧和審視時，發現基因測序產業與信息產業似乎有著相似的結構——上遊被少數幾家外國企業把持，我國的資本和企業仍集中在產業中下遊。

測序儀是基因檢測以及基因編輯、基因合成產業中的決定性設備，地位類似通信行業的晶片。是時候深思：究竟靠什麼支撐中國基因測序產業的發展？「中國芯」經歷了什麼？目前又處於怎樣的階段？

測序儀研發量產艱難

2013年後，我國不時傳來測序儀即將量產的消息。新京報題為《紫鑫藥業基因測序儀量產疑雲》的報導中寫道：喊了三年尚未落地；技術負責人離職；其間籤278萬銷售合同，年報中卻未披露。這恐怕概括出了大多數嘗試測序儀研發與生產企業的窘境。

國內企業試水測序儀生產，是「明知山有虎偏向虎山行」。其中的原因之一是，2013年前後，Illumina單方要求試劑提價。有分析文章顯示，Illumina的提價，使得華大基因利潤下降了10%。業內由此意識到了「卡脖子」的危機。

彼時，對技術自主的渴望如今天一樣強烈，但「虎山」卻不是說上就上的。

測序儀是測序產業的上遊平臺。平臺意味著「儀」並不單指狹義的「儀器設備」，而是涵蓋儀器、試劑和耗材以及軟體研發等多個方面。

「生產測序儀需要機械、電子、化學、物理、分子生物學、信息軟體等學科的結合。」東南大學教授陸祖宏表示，高端裝備製造業似乎也難以涵蓋測序儀的生產工藝範圍。根據「第三次工業革命是涉及信息技術、新能源技術、新材料技術、生物技術、空間技術等多領域革命」的定義，測序儀的研發生產則需要除新能源和空間技術之外的所有第三次工業革命中所出現的技術的融合。

如果說，「跨界」是測序儀的基礎，「精準」則是測序儀的「命門」。

基因測序猶如「螞蟻搬山」，搬的時候「每粒沙子」都要對準位置。測序時，幾微升的溶液中會包含1000個待測DNA單鏈分子，不同的單個鹼基「找到組織」（合成上鏈）就會發出不同的螢光，檢測螢光顏色能夠讀取DNA。然而，每個單元中1000個分子的合成很難同步，「這個分子合成到99個時，那個分子可能合成到101個，這樣捕捉到的螢光波長將會受到幹擾。」陸祖宏說，要測準，必須減少幹擾、提高測序精確度。

技術門檻高之外，高額資本投入、研發周期長也是測序儀產業化的難點。「一款實驗室中的樣機要走出來，需要10億元以上的資金投入，研發周期數十年左右。」汪亮說，目前我國有近十家左右在推進研發。

新技術上位「步履維艱」

那麼，在基因測序上遊產業的發展中，從頭研發的新技術會不會產生顛覆性效應？

「如果在幾年前Illumina還沒成氣候的時候出來，我會更樂觀一點。」陸祖宏認可我國在實驗室層面的技術創新，但從產業化到量產、再到佔有市場，卻是另一個「故事」。除了測序儀器本身會與壟斷天然形成競爭，在配套供應上仍舊會再遭遇一次「卡脖子」。

「我國造出自己的測序儀之後，受到過國際大公司的排擠，例如通過試劑、酶等在供應上實施封鎖。」陸祖宏說。

新技術要立足，除了放棄了多年的市場佔有，還要繼續挑戰「寡頭」，並清除市場接受度這個新技術上位的另一個障礙。「新技術就算好，讓市場『棄舊用新』的阻力也很大。」陸祖宏說。

「測序儀就好比作業系統，要能夠搭載、兼容不同的『APP』才能用得廣。」華大智造COO蔣慧這樣類比，一款新儀器如果採用的是全新的系統，就好比跳過「安卓」「IOS」系統，自己「另起爐灶」，要獲得整個市場配合是很困難的。

對於中國的產業來說，如此「困局」無獨有偶。例如，在醫學影像領域，GE、日立、飛利浦盤踞我國三甲醫院多年，業內甚至得出共識：不變換賽道（轉變原理），我國醫學影像企業幾乎沒有可能打破壟斷。

那麼對於基因測序產業，機遇又在哪裡？是等待原始創新，變換賽道，還是貼牌引進，合資發展呢？

（原標題 靠什麼讀懂生命天書——我國基因測序產業上遊發展的「困」與「惑」（上））

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