您现在的位置：主页 >  滚动>正文

每日视讯：解码中国基因研究从跟跑到领跑 基因科技越来越多地应用在百姓身边

2023-06-27 07:04:04     来源 : 中国青年报

20年前，“人类基因组计划”绘制完成人类基因组完成图。中国作为唯一参与的发展中国家，承担了约1%区域的测序任务，这部分也被称为人类基因组计划“中国卷”。


(资料图片仅供参考)

如今，这1%的助推力日益凸显。6月26日，“中国卷”绘制完成20年后，当年作为主要参与者的华大集团在深圳建起集纳多学科人才的“华大时空中心”，并通过10年努力使中国成为全球第二个掌握生物经济时代核心工具——临床级高通量测序仪的国家，支持国内外科研机构进一步共同破译生命密码。

从跟跑到领跑，华大在人类基因领域研究的历程，也是中国走向科技自立自强的缩影。

跟跑，也要跑得快

华大集团真正进入生命科学的“时间条”，可以追溯至1990年的人类基因组计划。彼时，美国启动人类基因组计划，希望联合英、日、法、德等国，用15年完成人体23对染色体30亿个碱基对的测序任务，绘制出4张图：遗传图、物理图、序列图、转录图。

1993年12月，我国国家自然科学基金委员会批准实施“八五”重大项目“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”，基因组进一步进入中国科学家的视野。1999年9月1日，人类基因组第五次战略讨论会在伦敦召开，正式接受中国加入人类基因组计划。根据分工，美国承担53.7%的测序任务，而中国承担约1%。同月，北京华大基因研究中心在北京顺义区空港工业区的一幢小楼里成立。

时任北京华大基因研究中心执行主任、现任华大集团董事长汪建回忆，当时都知道基因组计划山高水深，肯定是件伟大的事情，在历史的长河中，有中国的名字，挺好的。

跟跑开始了。除国家自然基金委、科技部等支持外，参与支持人类基因计划的中国组成员于军、杨焕明、汪建等人自己筹资买回10多台国外测序仪和软件系统，并从科研院所和高校招募到100余位工作人员。

不到一年，中国科学家就绘制出了人类基因组计划“中国卷”草图。

时任中科院主要负责人表示，这向全世界证明：我国虽然是发展中国家，但有一批杰出的科学家，站在国家科学事业的高度，不畏艰难，顽强拼搏，联合攻关，完全有能力跻身于国际生命科学前沿。

跑得速度越来越快。2001年6月26日，人类基因组研究项目负责人弗朗西斯·柯林斯宣布人类基因组序列草图绘制工作完成，比原计划提前4年。

“是把一个梦变成了现实。”华大集团CEO尹烨说，当初“圈下”1%的中国科学家和现在的华大核心管理团队都处于40多岁的年纪，“我一直问自己这个问题，下一代到底能不能比肩，甚至超越上一代？”

答案是肯定的。

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，当年的1%为后来的基因组学研究打下了坚实基础。

领跑，从有了“自己的枪”开始

2007年，看到技术迭代巨大前景的汪建等人决定离开北京，南下深圳。华大与深圳市达成3-5年不问GDP，不问税收，只问科研产出的约定。

然而到了2012年前后，中国科学家在人类基因组领域的科研工作遇到瓶颈。汪建解释：“仪器和配套试剂耗材在人家手里，价格居高不下，我们没法做。”

一个当初看似不可思议、后来被誉为先见之明的决定发生在2013年。那时，华大被全球最大测序仪公司“卡脖子”，不得不另辟蹊径，开始做自己的测序仪。

汪建告诉华大的年轻人，过去大家做了那么多“生命天书”破译工作，用的是别人的测序仪，是“扛洋枪”。只有创造出国产的高通量测序仪，有了自己的“枪”，才能真正打破“卡脖子”的局面。

“这是我们需要跨过的一道非常重要的坎儿。”华大智造高级副总裁倪鸣从2013年起一直参与测序技术的研发，“测序是较难攻克的技术，从生化到硬件到算法，技术开发跨度之大，需要多学科协同攻关，所有的底层核心技术都要自己开发”。

300多人从零件开始，构建了一个新的技术体系。2014年，最初的原理样机搭建成功。2015年，第一款国产测序仪发布，但离当时的世界领先水平仍有一定差距。后来，工程细节不断优化，仪器的一些指标能够追平世界先进水平。

“可以说，测序仪核心部件已经实现了自主化。”倪鸣介绍，如今，华大智造研发的最新款测序仪与全球同类产品相比，相同的通量下，测序速度最快；相同的测序精度下，通量最高，成本最低。“这一工具目前已实现全球引领。”

在华大集团董事、执行副总裁梅永红看来，华大在基因组领域底层技术的突破，除了对整个行业产生影响以外，也为健康中国战略提供支持，它的意义远远超过华大本身。

梅永红曾任科技部政策法规与体制改革司司长，他表示：“科学不是一个人、一代人能够完成的，它是一个不断接续的过程，是一场永无止境的长跑。在这个过程中，怎样能让更多的知识、技术、人才汇集起来，聚沙成塔，对科学发展至关重要。”

在一个共同的大目标下接力长跑

人类基因组“中国卷”的消息直接影响了当时还是中学生的金鑫选择走生物科学研究道路。如今，他已是华大生命科学研究院群体基因组学领域首席科学家。

2009年，金鑫作为华大与华南理工大学联合创办的创新班首届学生来到华大。彼时的华大坐落在深圳一处工业园区，办公楼由鞋厂改造而成，员工没有单独的办公室，包括高管在内的所有人都坐在开放的工位上。

在华大，员工平均年龄约为31岁，年轻研究者将80%的精力集中在大目标下的研究领域，20%可以用来“天马行空”。

2019年，华大生命科学研究院时空工具主任科学家廖莎用这20%创造出了“无限的可能”。

时空组学技术的想法被同事陈奥最初提出时，廖莎手头还在忙其他的研究，只用这20%来探索新技术。未知吸引着廖莎不断挑战，而后她全身心投入，成为时空组学项目的研发负责人。

时空组学被业内评价为“超广角百亿像素生命照相机”，能够实现器官和生命全景分子细胞图谱的绘制。

在廖莎看来，研究生命发展全周期从0到1的过程是个“黑匣子”，有许多未知的路线。在黑暗中摸索时，她也常常遇到崩溃时刻，深夜睡不着觉，在脑海里复盘技术问题，“你需要度过这些黑暗时期，相信肯定能抵达1，并且这个1，未来能承载无数个0”。

“华大没有绝对的权威，任何人都可以对某个技术方向或者某个科学问题提出质疑，这里允许充分的争辩、讨论，不以资历、学术地位论短长。”梅永红说。

每个科研项目在立项前都要通过华大伦理委员会的评审，其成员除了医生、律师等专业人士外，还有普通市民，附近的打印店老板也会来听每月两次的项目讨论会。

“我们不是为了说出去炫技，而是真正瞄准切实的广泛的民生需求。”倪鸣表示。不管是肿瘤筛查、出生缺陷筛查，还是传染病防治等，基因科技越来越多地应用在老百姓身边。

时代呼唤民营企业家谱写新的创业史。在华大基因首席执行官赵立见看来，让前沿科技真正服务于民生需求需要破除技术、教育、经济、伦理法律存在的壁垒，加强科技创新和研发，同时建立健全的伦理准则和法律法规，保护公众隐私。

汪建认为，新时代的大国创新，最主要的是要有正确的战略目标，“如果说物质科学已经是以大科学为主导，生命科学的大科学才刚刚起步”。

中青报·中青网记者 张艺 见习记者 尹希宁 来源：中国青年报

标签：

推荐文章

X 关闭

最新资讯

X 关闭

精彩图文