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文

解龙泰、孟凯谛

编辑

cxx

一刻校友洞察

两年多来，一刻聚集了三百余位志同道合，渴望改变世界的年轻人。他们来自世界各地，且在不同领域有着有趣又有料的见解。为此，我们开设了一刻校友洞察专栏，希望把更多的思考、认知、洞察带给更多的人。校友访谈的第一期，我们请到了牛津大学化学系的范博士，来聊聊基因测序技术的商业化之路，以及藏在DNA里的新兴投资机会。（一刻校友：范梦真）

主持人：先做个自我介绍呀！

范博士：大家好，我叫范梦真，简单介绍一下我自己。我大学念的是美国的在Georgia州Atlanta市的EmoryUniversity，化学系的本科，主要学习分子生物学和化学，本科毕业之后申请到了英国的牛津大学的博士，也是化学系，做生物化学和癌症方面的课题，现在博士快要毕业了。大学之前做了一段时间的复合材料，用于高铁动车的刹车系统；大二暑假在巴斯夫（世界最大的化工厂之一）做水煤浆；本科的毕设研究了DNANano-Robot，也就是人工合成一些纳米级别的DNA分子；博士阶段主要研究缓慢氧化的DNA的基因碱基的测序方法，然后做一些这种技术的商业化应用。

成本下降带来商业化机会

可以讲讲基因测序技术是怎样从科研项目转化为商业化项目的吗？我简单讲一讲基因测序的商业化发展史。大家可能都听说过年代的沃森和克里克（WatsonCrick），他们发现了DNA双螺旋结构。之后年代随着有机合成技术的进步，出现了对第一代基因测序方法的百家争鸣，其中桑格测序（Sangersequencing）脱颖而出，率先得到了虽然很昂贵但是尚可以接受的商业化，这个技术现在还有人在优化和使用。但是那个时候的基因测序方法还是因为价格的原因，无法大规模商业化。测序的操作太复杂太贵，后来出现了叫做毛细管基因测序（CapillarySequencing）技术，DNA样品在库仑力的作用下进入信号收集设备，实现了操作端的自动化，成本降低很多。除了测序本身，分析测序结果的人力成本也非常高。大家应该都听说过乔布斯，他在年因为胰腺癌和并发症去世了。乔布斯也做过基因测序，那个时候基因测序的成本非常的高，可能要几十万上百万美金才能做。主要的原因是数据的读取和分析对人工的要求非常高，很多DNA相关的数据还是以图像和图形的形式获得信号。因此为了保证质量，大多都是博士或者博后级别的人去做各种各样的操作，然后一个一个数据地分析，有大量的昂贵人工在里面。后来有了可视化的图形分析软件，再后来就可以用电脑自动处理。这样一来，分析测序结果的过程也自动化了。测序和分析都自动化之后，成本极大降低。最新的技术叫做nextgenerationsequence，大家现在接触到的~美金就能做的测序都应用了这个技术，几乎是完全的自动化。现在基因测序的总体成本已经很低了。具体价格的话，每次操作都需要一定的化学药品的成本（包括了供应商的溢价）。还有负责操作的博士生，hourlypay很低，大概20美金一小时。整个算下来，一次测序的成本在几千美金左右，可以测个样品，均摊到样品上的成本大概是几十美金。

像你刚刚提到的这些基因测序的一体机，它的成本大概是什么数量级？据我了解，据我了解，同一家公司的同一款产品的定价策略弹性很大，跟买方的经营性质和所在的国家都有关系。拿欧洲的顶尖院校（例如牛津大学）来说，他们能拿到机器的价格是几十万美金的水平，大概halfamillion（50万美金）。但同样的情况，美国的大学（例如哈佛大学）可能一台设备只需要10万美金。相比之下，Illumina的测序仪卖给华大基因就特别的贵，相较于美国同类型的公司的采购价可能要翻10倍。因为华大基因是中国的公司，而Illumina有技术垄断。这个价格确实是差别非常大。当然后面华大基因自己开始做设备了，就把价格给打下去了。现在国外的基因测序设备出口中国反而要打折，因为要跟华大要做竞争。所以具体的定价策略很有趣，因为竞争格局一直在变化。换言之，这些设备的价格，包括测序药品的价格，定价策略非常市场化，它的变化速度特别的快，对市场反应很敏感。

按照这个说法，基因测序的成本是不是可以继续下探到更低的位置？基因测序的成本确实经历过快速下降的阶段，不过现在有一些比较新的挑战，跟基因测序本身关系不大，而是数据的存储调用等方面的成本。大家应该知道云计算和芯片技术之类的领域，现在都开始触碰到一些瓶颈。光刻机生产精度到5纳米、7纳米的芯片已经接近物理极限，再小总不能比分子的直径还要小。单个硅原子直径0.2纳米，一个工作单位理论极限在1纳米左右。相关的技术和工艺其实已经接近极限，但是基因测序会继续带来大量的数据存储和调用的需求，这层关系确实可能推高测序产品的成本，导致测序技术大规模应用的难度上升。在计算和存储技术极限客观存在的背景下，再追求数据分析速度的提升是很困难的。一个可能的解决方案是在数据量级这个方面进行压缩，比如个碱基原本需要给出个数据单元，用新的生物化学方法对测序技术进行改变，把它压缩到4个碱基用1个信号，那个碱基就变成25个数据单元，这样数据量整个就减下来了。现在这几个方向都在做技术上的研究，各个领域都有投入。数据方面的内容跟我所在的生物化学领域还有一些距离，所以我就只能谈这么多，希望在日后的相关活动中，能够请到这些领域的专家来更加深入地探讨。

基因测序的产业链拆解

现在的基因测序的产业链是怎样的？像我们普通消费者能接触到的23me和微基因，他们在基因测序产业链当中扮演什么角色？看产业链的话，基因测序的上游是设备。现在市面上能看到的这些公司，比如微基因和23me，它们自己并不生产测序仪这样的设备，倾向于向更上游的公司去购买。这些设备的价格和耗材成本可以在公司
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