地球是碳基生命的星球，而基因中則寫滿了關於碳基生命的密碼。這些關於健康和生命的秘密，都藏在十億分之一米的納米級微觀世界裡。「21世紀是基因的世紀」，多年來，少數國外寡頭一直壟斷著基因測序核心技術，如今，一家年輕的中國創業企業正在逆流而上，突出重圍。
依靠自主創新打破國際壟斷攻克「卡脖子」技術難題
從1977年第一代基因測序儀誕生起，基因測序技術已歷經四代更迭。第一代基因測序技術（Sanger測序法）由於成本極高、通量極低等缺點，制約了大規模商業化應用。第二代高通量測序技術是一種大規模並行測序技術，具有測序通量高，價格便宜等優點，極大地推動了基因測序行業的發展，但二代測序存在著測序讀長短，測序速度慢，無法實時測序，設備龐大且昂貴等缺點，目前以Illumina公司為代表的主流商業測序儀公司多採用二代技術。以PacBio公司的零維光導纖維法為代表的第三代測序技術解決了讀長短的問題，但成本高昂，單條序列錯誤率較高。而第四代納米孔基因測序技術具有讀長更長、成本更低、速度更快且儀器小巧便捷等特點，更有希望廣泛應用。
從基因測序的產業鏈來看，基因測序設備和配套晶片、試劑處於最上遊，技術難度最大，利潤值最高。目前基因測序行業上遊主要被Illumina、Thermo Fisher、Roche、Pacific Biosciences、Oxford Nanopore等幾大國外巨頭把控，這些企業幾乎佔據了國際市場份額的99.9%，核心技術、成套產品、配套試劑被高度壟斷，還構建了嚴密的智慧財產權保護體系。
我國在基因測序領域的早期創業公司大多處於產業鏈中下遊環節，在測序儀、配套晶片及試劑方面嚴重依賴進口，而且面臨市場過度飽和、產品嚴重同質化的現實狀況。可以說，國內基因測序技術一直面臨「卡脖子」的尷尬局面。
這種局面正在發生轉變。
齊碳科技，一家運用新一代基因測序技術探索碳基生命本質的高科技創業公司，憑藉自有技術和國產設備，成功打破了基因測序設備和配套晶片、試劑研發領域的高壁壘和國際寡頭壟斷。目前，齊碳科技自主研發生產了中國第一臺第四代納米孔基因測序儀，能夠穩定獲得納米孔基因測序數據。這意味著，中國在第四代納米孔基因測序技術上，已經進入世界前沿陣營。
齊碳科技研發的第4代納米孔基因測序儀，其工作原理是通過電場力驅動單鏈核酸分子穿過納米尺寸的蛋白孔道，由於不同的鹼基通過納米孔道時產生了不同阻斷程度和阻斷時間的電流信號，由此可根據電流信號識別每條核酸分子上的鹼基信息，從而實現對單鏈核酸分子的測序。
齊碳科技納米孔基因測序儀產品樣機
齊碳科技研發的第四代納米孔基因測序儀，在國際國內市場上都具有核心競爭力。
從國際市場上來看，齊碳科技與Oxford Nanopore公司的測序儀產品相比，在性能上相當，在穩定性和成本上有超越；齊碳科技與Illumina公司的測序儀產品相比，讀長更長，成本更低，測序時間更短。聯合創始人謝丹博士告訴36氪四川，齊碳科技從研發之初就開展了技術專利上的布局規劃，對於測序設備、晶片及試劑產品擁有完全自主智慧財產權，打破了國外的專利封鎖。
從國內市場來看，齊碳科技全面掌握了納米孔單分子測序技術，研製出了現階段國內唯一能夠穩定獲得測序數據的納米孔基因測序儀產品。在關鍵的核心技術--晶片方面，齊碳科技擁有自主版權的ASIC晶片，以及來自國內企業的可靠供應鏈，其穩定可插拔的連接，使得晶片可重複使用，降低了單次使用成本；在流體晶片方面，國內也可以實現自主生產，並且具有穩定脂雙層膜的新型結構，能夠有效降低製程成本。
謝丹博士向36氪四川現場展示了納米孔基因測序儀樣機，銀色的機器小巧精緻，充滿科幻感，而且以後可能會做到更小，甚至像手機一樣便攜。
齊碳科技納米孔基因測序儀產品樣機
謝丹博士介紹，從市場應用上看，目前國內基因測序市場規模最大的是科研領域，包括高校、醫院、科研院所、藥物研發企業、公共衛生機構等。在臨床應用上，目前最為成熟的是無創產前診斷，而癌症早篩、靶向用藥、人工生殖輔助、病原微生物檢測和遺傳病輔助診斷等領域的發展也非常迅速。除了針對人，基因測序在動物、植物領域也有較大的應用開發空間。未來，基因測序還可能應用於智能家居，比如智能馬桶檢測糞便和尿液，「基因測序技術甚至可以達到在糖尿病出現前一個月檢測到數據變化，從而提前預防。」
目前，基因檢測市場從技術主導逐步讓位於市場主導，市場需求倒逼技術進步，而技術升級又帶來新的市場增長。正在高速發展的第四代納米孔基因測序技術，面臨的將是一片潛能巨大的新藍海。
一臺看起來「小而美」的納米孔基因測序儀，凝聚著多個前沿交叉學科的科研成果，其中涉及機器學習、電子電路、晶片設計、蛋白工程等多重領域技術，而齊碳科技的核心創始人團隊，正是由三位跨學科的「學霸」組成。
齊碳科技三位創始人合照
齊碳科技創始人白淨衛本科畢業於北京大學化學系，在加州大學洛杉磯分校獲得材料學博士學位之後，進入IBM沃森實驗室進行博士後研究。他曾在基因測序巨頭Illumina公司從事基因測序技術研發，擁有10多年的微納器件研發經驗。
齊碳科技另外兩位創始人謝丹博士和胡庚博士都是地道的成都人。
謝丹是生物信息領域的專家，他本科和碩士畢業於中國科學技術大學，在美國伊利諾伊大學香檳分校取得生物醫學工程博士學位，並在史丹福大學開展博士後研究，在測序技術和生物信息學領域積累豐富。胡庚是謝丹在成都七中的中學校友，是電子電路專家，他在清華大學自動化系本、碩、博連讀，曾在西門子中國研究院長期從事儀器儀表的研發工作。
2016年9月，齊碳科技核心團隊組團完畢，誕生於成都市高新區。2018年8月，齊碳科技在北京中關村成立子公司，並且自建潔淨間和流體晶片生產線。經過4年多發展，現有員工102人，其中超過半數有碩士及以上學歷，畢業院校包括清華大學、北京大學、中科院、牛津大學、新加坡國立大學、阿德萊德大學、四川大學、電子科技大學等國內外知名高校，目前已申請國內外發明專利13項，完成軟體著作權登記13個，電路著作權登記2個，集成電路設計登記1個。
截至2020年4月，齊碳科技已完成4輪融資，融資總額超過1.63億元。投資方包括高榕資本、中關村協同創新基金、華控基石基金、雅惠投資、BV百度風投、銀杏谷資本等頭部機構。齊碳科技預計於2021年春節後啟動下一輪融資，產品也將持續研發迭代，推出中高通量產品，並且開發更多元的市場應用，讓基因測序服務真正走入千家萬戶。