基因檢測—無處不在的變革與競爭

誰先突破上游技術，誰就有機會挑戰壟斷者的地位，甚至縮短產業鏈條，重構中下游產業鏈。

一

Illumina的發展史，離不開中國基因科技的發展和基因檢測公司的貢獻，2010年華大基因購買了 128 台 Illumina 測序儀，華大基因成為當時全世界最大的測序服務商，也因此，華大基因成為了 Illumina 最大的客戶，占其業務量的 40%。對於賣方 Illumina 來說，現金奶牛誕生了，它立即宣布其配套試劑價格每年將漲價 4%，測序系統直接成為其美國本土銷售價格的 2 倍。

甚至，設備製造商拒絕向華大基因提供基本資料，阻撓其向國家監管部門申請基因測序設備註冊審批；同時，與華大基因合作的儀器商，還以各種借口拖延並終止已購設備的維修，並將價格本就偏高的臨床使用試劑耗材提價近一倍，讓華大基因近 1 億美元的設備險些陷入癱瘓。

這一切的背後，是基因測序產業鏈條的不平衡。基因檢測產業鏈分為上中下三個環節：上游是測序儀、試劑、耗材，被 Illumina、Thermo Fisher 等少數幾個公司壟斷，中游提供檢測+生物信息分析的測序服務，下游臨床、科研等終端用戶。市場集中在產業鏈中下游，已是紅海，而真正的行業命脈是上游市場，這塊市場被少數幾家壟斷。

中下游之所以成為紅海，是因為上游技術壁壘太高，中游下游公司主要買 Illumina 的儀器，然後給醫院提供服務。基因檢測技術是由上游驅動的。上游產品對下游服務類企業成本制約和限制很大。「不把握上游的話，上游公司推出一個新的概念可能顛覆整個市場。」田暉博士說。田博士是斯坦福大學的博士，也是安序源的創始人。

也正因為如此，上游享有強勢的議價權，甚至讓中國最大的基因檢測公司華大基因處於劣勢地位。面對Illumina的步步緊逼，卸磨殺驢的做法，華大基因自然不甘任洋人宰割，在董事長汪建帶領下開始國產測序儀的自強之路。2013 年 3 月 18 日華大基因宣布以 1.176 億美元收購上游公司 Complete Genomics。

2015年10月24日，中國深圳--在第十屆國際基因組學大會（ICG-10）上，華大基因發布了其自主研發的新型桌面化測序系統BGISEQ-500。該儀器是華大基因繼今年6月推出「超級測序儀」―RevolocityTM之後的第二款測序系統。華大基因2013年全資併購Complete Genomics (CG)，經過兩年的攻堅，連續發布多款測序系統，展現了其併購整合之後，迅速實現技術轉化及再創新，建立起了生命科學領域高端儀器研發和製造的雄厚實力。

BGISEQ-500

BGISEQ-500配備雙晶元平台，可適配FCL和FCS兩種晶元類型，通過不同設置可實現16種測序模式，數據產出通量在8Gb—200Gb之間自由選擇，可滿足實驗室和臨床不同應用情景的測序需求，而無需同時購置低中高三種不同通量測序儀。該發布會還同時展示了個人基因組測序、農業基因組測序、轉錄組測序等應用的實際測試數據，以及在產前診斷、遺傳病檢測、腫瘤基因檢測等臨床應用方面的實例，在準確度和一致性方面均達到甚至超過一線成熟商業測序系統的水平。

2016年11月5日，華大基因在第十一屆國際基因組學大會（ICG-11）上發布了其自主研發的高通量台式測序系統BGISEQ-50。這是華大基因繼2015年10月24日發布首款桌面型高通量測序系統BGISEQ-500後的又一力作，而BGISEQ-500的訂購量已突破500台。

華大基因執行副總裁、華大智造執行總裁牟峰表示，BGISEQ-50的誕生，標誌著我國已完全具備了自主可控的核心測序技術和能力，將加速推動以基因科技為支撐的生命數字化建設。

BGISEQ-50是一款更專註、更小巧、更精簡的高通量測序平台。該系統沿用了先進的聯合探針錨定聚合技術（cPAS）和DNA納米球（DNB）核心測序技術，採用高精密部件，內置獨立的樣本載入試劑槽和全自動試劑針穿刺系統，在簡約化的結構中自動集成樣品載入、測序和分析等多項功能。

BGISEQ-50適用於無創產前篩查、植入前胚胎染色體篩查、染色體異常檢測、未知病原體快速檢測等臨床應用以及RNA表達譜測序等科研領域。以無創產前篩查為例，BGISEQ-50測序系統單次運行可以完成16個樣本檢測，每台儀器每年可以為超過1萬個孕婦提供快速準確的檢測服務。

2016年5月27日，華大基因初夏發布會在武漢光谷召開，會上發布了測序應用整體解決方案BGISEQ-500n，這是全球測序技術領域首次大批量列裝「中國造」，標誌著中國在高端測序技術的源頭創新和上下游協同發展的突破及引領。

2017年4月5日，BGISEQ-500測序平台首個人類基因組重測序數據相關文章發表於開放期刊GigaScience。

2017年12月，華大基因BGISEQ-500入選國家成就展

2018年1月，BGISEQ-500和NIFTY配套試劑盒獲得泰國食品藥品管理局頒發的進口證書，標誌著華大自主研發的BGISEQ-500及用於胎兒染色體非整倍體檢測的全套產品可在泰國境內被合法投入市場使用。

但是，幾年過去，中國基因測序市場上游的局面並沒有被顛覆，而中國中下游基因測序公司已成紅海。以腫瘤檢測為例，在基因檢測所有應用中，目前針對人類第一大殺手疾病——腫瘤的基因測序將會佔比最高，市場需求最大, 可達百億市場規模。其中，包括外周血的 ctDNA 檢測在內的液體活檢將是重要方向。

2016 年、2017 年大概有上千家公司在做這個方向，市場瞬間成為紅海。然而很多公司沒有自己獨到的技術，只有一個概念就成立了一個公司，造成了市場過度擁擠。

這只是一小部分，據《財經》雜誌報道，截至 2016 年 9 月，共有 32 家精準醫療公司完成融資，其中 A 輪 20 家、B 輪 11 家、C 輪 1 家；共有 9 家公司得到億元以上的融資。而在 2017 年大概有上千家公司擠進這個市場，但真正挖到金礦的並不多。

即使有類似華大基因這樣的龍頭公司的努力，上游壁壘始終未被打破。這既是一個困境，又是一個機會——這意味著，誰先突破上游技術，誰就有機會挑戰壟斷者的地位，甚至縮短產業鏈條，重構中下游產業鏈。

二

但是，illumina這樣上游的王者也坐不安穩，因為基因檢測的上游還存在一個必須面臨的更迭，那就是技術的更新，illumina主打的二代測序，也是目前主要的測序方法，但三代測序、四代測序也在不斷發展，做好了代替二代測序的準備，另外還有像基因編輯技術應用於基因檢測的創新也是目前流行技術的潛在挑戰者。

「我們沒有接受他們的收購。原因是他們給出的價格遠遠低估了 Illumina 的市場份額和自身價值，」Illumina 全球副總兼首席官 Tristan Orpin 在羅氏開價 67 億美元、第二次對其邀約收購時表示。

羅氏和 Illumina 分別是各自領域的老大，前者佔據體外診斷市場的三分之一，後者佔據基因測序市場的 70% 以上。

然而間隔僅短短几個月，羅氏再次邀約，價格漲了 15 億美元。面對羅氏的強勢入股，Illumina 管理層最終發動「毒丸計劃」，不惜以犧牲自身股價的行為，攤薄對方的股權，使得羅氏最終放棄。

表面上，這是一個大魚吃小魚的資本故事。以羅氏集團為龍頭的體外診斷目前有數千億元的全球市場。截止至 2016 年年初，羅氏以 2192.63 億美元排名全球葯企市值第二。而 illunima 的市值僅為羅氏的零頭。事實上，兩家公司的資本爭鬥的背後，是行業解決辦法之爭，是未來趨勢之爭。

未來診斷和測序將實現融合，融合過程中，診斷和測序誰的路線會最終勝出，誰就有可能領導這場趨勢變革。

而技術的迭代對這個行業的排名和市場佔有率有著極大的影響，路線的選擇本質上就是技術迭代的比拼。

在這場戰爭里，羅氏扮演著卧薪嘗膽的角色——Illumina 曾通過技術將羅氏清出基因檢測市場，而羅氏正準備用更新的技術奪回市場主導權。

2007 年，羅氏曾是這個市場的王者。羅氏以 1.55 億美元現金和股票從 CuraGen 收購了開創二代基因測序技術先河的 454;並在此後的幾年裡，羅氏憑藉 454 成為二代測序市場的領頭羊。

而 Illumina 佔下了這片江山。原因在於 2013 年，新上市的測序儀如 Illumina 的 MiSeq 等，通過價格的競爭，通過通量的競爭，對 454 技術帶來沉重的打擊。戰爭悄然結束，羅氏慘敗。2016 年羅氏黯然宣布關閉 454，並裁掉約 100 名員工。

羅氏的撤退並非意味著放棄這個市場，相反，它產生了對這塊市場極大的焦慮和慾望。因為它看見了，5-10 年之後，體外診斷市場很可能以基因測序為主，這意味著 5-10 年之後誰能夠掌握基因測序的關鍵技術，誰就有可能變成體外診斷市場的新領導者。

羅氏剛輸了一仗，而如果再輸下這一仗，那可能就是把龍頭老大的位置拱手讓給目前測序的老大 Illumina，甚至將被時代永遠地拋棄。

外界看來，illunima 是不怕這場戰鬥的。因為通過過一系列收購、戰略合作等手段，Illumina 業務範圍早已滲透測序行業上、中、下游，連續多年被 MIT 評為「世界最智慧的公司」。

羅氏並未正面作戰，而是在前線修築戰壕——羅氏一直在布局基因測序，並且是更先進一代的技術。因為羅氏知道，這場戰役是技術迭代之爭，只有通過新一代技術，才能直接與 Illumina 競爭。羅氏以 3 億 5 千萬美元收購第四代基因測序技術公司 Genia。羅氏同時也布局了第三代，包括投資了 Pacific Biosciences 等公司。

第四代技術布局，或將成為羅氏的入場門票——現有的二代技術平台上已經失敗了，所有人都在找一個新的突破口，就是往第四代這個技術走，並全力以赴在做第四代。

當前市場上，第二代是領先的，但存在明顯的兩大約束：一是需要分子擴增，二是使用光學系統檢測。先來說分子擴增：由於單個 DNA 分子產生的信號太弱，無法被檢測系統識別，需要進行生物放大。在放大的過程中，有的片段更容易被放大，有的較困難，這就產生了不均一性，最後導致有些片段的數量過低，在檢測過程中被漏掉，其所攜帶的信息也就丟失了。分子擴增流程還限制了讀長，即有效測序長度。Illumina 二代測序儀的最大讀長在 300 個鹼基以下。對比一下測序的對象：人類生殖細胞（單倍體）的 DNA 總長 32 億對鹼基；體細胞（二倍體）是生殖細胞 DNA 總量的兩倍，分布在 23 對染色體里，即 64 億對鹼基；其中最短的 Y 染色體中 DNA 的長度也達到了 5900 萬個鹼基。

用 300 個鹼基長的片段拼出人類基因組單倍體是個什麼概念呢？如果人體 DNA 是一本書的話，需要把這個書撕碎成小碎片，然後再重新拼起來。那麼每個碎片有多小？打個簡單的比方：當下火爆的暢銷小說《權利的遊戲》5 部大約 200 萬字，相當於將每個字撕成 5 份，再拼成一整部書。可想而之，這是個如何複雜的過程。而越複雜的系統，出錯的可能越大，這是二代測序技術的一大短板。

再來說光學檢測系統的局限性。光學檢測系統已經為大眾熟知：照相機、手機鏡頭都屬於光學檢測範疇。攝影愛好者都知道，在低光環境下照相難度比較大，所需曝光時間長；這是因為光信號弱，需要通過時間代償來增加強度。二代測序中的光信號來自熒游標記，其強度相當於夜空里的並不明亮的星星。為了提高檢測準確率，除了使用上文提到的分子擴增，還需要用到靈敏的光學器件。如 Illumina 最新推出的 iSeq 就用到了 CMOS 光學感測器。靈敏光學感測器的成本較高，這也是二代測序儀價格較貴的原因之一。為了配合光學檢測系統，二代測序的測序流程都包含了循環同步洗脫程序，即每測一個鹼基，都需要進行清洗以除去背景光學噪音。以 Illumina 為例，其採用的邊合成邊測序可逆終止子化學要求每延伸一個核苷酸，就要進行一個循環的熒光檢測，裂解熒光基團，洗脫。這是 Illumina 的標誌性技術，卻也有著不可忽視的缺點：測序時間長。

這兩個缺點造成了很多場景沒有辦法應用，比如走出大型檢驗中心直接進入基層醫院和診所，以及更廣闊的個人消費市場。技術迭代要做的事情就是解決這兩個問題。國際市場上主流測序平台由美國 Illumina、Ion Torrent、 Roche 454、 Pacific Biosciences 這四大生產商製造。其中 Ion Torrent（2.5 代）和 Pacific Biosciences（三代）的技術是在 Illumina 上迭代的，但是仍未能撼動其市場地位。

這是因為 2.5 代和三代各有局限。2.5 代的代表是 Ion Torrent，其技術特點是使用離子感應場效應晶體管取代光學感測器，簡單來說就是將複雜昂貴大型的超敏「照相機」換成了小型的晶元，用以檢測生物信號轉換成的電信號。這一變革大大降低了儀器成本，一舉佔領了中國 50% 的市場。然而，其生物信號的產生依然依賴於焦磷酸測序技術，在精確度上無法與 Illumina 較量，並且沒有解決分子擴增步驟帶來的讀長短等問題。

第三代的突破在於去掉了分子擴增步驟，即所謂的單分子測序。單分子測序在生物學及臨床診斷領域具有劃時代的意義。分子擴增步驟會引入人為誤差，對一些需定量的應用顯著不利，如 RNA/cDNA 測序等。單分子測序解決了這一難題；而樣品製備步驟的大大簡化則滿足臨床診斷的訴求。然而，其配合單分子測序的檢測部件是比二代測序儀更為高精尖的光學儀器，因為失去了分子擴增帶來的信號放大，導致成本直線上升。以三代技術的傑出代表 Pacific Biosciences（PacBio）為例，其平均測序成本是 Illumina 的十倍以上。這在價格敏感度高的市場中競爭力不高。因此 PacBio 雖然在生物學上做出了重大突破卻只佔有全球 3% 的市場份額。

第四代的出現是顛覆性的：不僅能做到單分子長讀長測序，還實現了檢測部件晶元化從而大大降低成本——第四代技術是單分子測序，核心在於長讀長、小型晶元化、適合臨床應用市場。這正是測序發展趨勢：測序和診斷的融合。

學術和工業界一致認為目前二代測序技術，最可能由第四代測序技術取代。

羅氏看到了這個機會，第四代技術有顛覆 Illumina 的可能。原因在於，測序真正運用到臨床診斷，因為精準醫療這個概念基本上也是建立在測試的基礎之上，所以要想把精準醫療真正運用到造福人類上的話，就要兩者相結合。

但 Illumina 主要壟斷的還是研究市場，二代技術的兩個局限，讀長短和價格高，制約它在臨床診斷上的應用。大部分手續相當複雜，整個測序流程非常複雜。

Illumina 要想進一步發展就要走出研究市場的局限性，就必須往診斷市場走。Illumina 自己也在布局第四代，早年投資了第四代公司 Oxford Nanopore。但因為商業化協議糾條款的紛問題，失去了對這公司的控制，這起投資最後成為了財務投資，對 Illumina 的戰略布局失效。這個公司在市場上融資非常成功，估值超過了十幾億英鎊。從另一個側面也說明了市場對第四代技術的信心。

田暉博士的團隊研究出了第四代的新路徑，通過智慧生物晶元解決上游的痛點——從生物信號轉化，電信號檢測到生信處理，完成基因檢測。並且，智慧生物晶元具有高靈敏度、高通量的特點，方便快速檢測，小型廉價。這項技術能將整個產業鏈縮短，打破上中下三游的布局——因為基因檢測能直接走進臨床診斷。

這是第一家第四代基因測序的中國公司，但不會是唯一一家。這個市場還在以超快的速度增長，根據摩根斯坦利的數據，2014 年基因測序市場規模是 160 億美金，到 2018 年可能會成長 3 倍，即 460 億美金。除了腫瘤檢測之外，產前預測等多個應用方案將帶動整個市場進一步繁榮。唯一需要的就是真正有技術壁壘的團隊加入進來。

除了傳統的基因檢測方法外，近期基於 CRISPR 系統的基因編輯技術也被應用於基因檢測，而且很可能顛覆傳統的因檢測方法，另闢蹊徑：

2月15日的《Science》上發表的兩項研究分別展示了由 Jennifer Doudna 和張鋒實驗室基於 CRISPR 系統開發的全新診斷工具。

在其中一篇論文中，Doudna的團隊展現了一個名為DETECTR的系統，它可以準確地識別人源樣本中不同類型的 HPV 病毒。在另一篇論文中，張鋒團隊則展示了性能優化的 SHERLOCK 系統，該系統於去年開發成功，用於檢測人源樣本中的寨卡病毒，登革熱病毒以及其他有害細菌。

這兩篇論文共同證明了 CRISPR 的巨大潛力，而不僅僅只用於基因組編輯。

「它使新一代診斷技術成為可能，並且比目前的技術更具成本效益」，羅切斯特大學生物化學和生物物理系的助理教授 Mitchell O"Connell 說。

Doudna 團隊：100%準確檢測出 HPV 16 感染

在《Science》發表的研究中，Doudna 團隊使用的是 CRISPR-Cas12a 系統。他們發現一個很有趣的現象：這種 CRISPR 系統在剪切靶向的雙鏈 DNA 的同時，Cas12 的 DNA 酶活性會被激活，而該酶能非特異性切割單鏈 DNA（ssDNA）。

該研究的共同作者，加州大學伯克利分校實驗室研究員 Janice Chen 對此表示：「這是一個意外但是很『瘋狂』的發現。」

圖丨 DETECTR 工作原理

之所以說這是一個「瘋狂」的發現，是因為這個發現為細胞內檢測是否含有某目的DNA 提供了一個全新的思路：同時向細胞內遞送靶向該 DNA 的 CRISPR-Cas12a 系統和非特異性 ssDNA 熒光報告基因（FQ-labeled reporter），一旦檢測到目的 DNA，CRISPR-Cas12a 系統將啟動，與此同時，熒光報告基因也會被降解，從而釋放出熒光信號。

基於此，Chen和她的同事們開發了一種可用於診斷病毒感染的新型診斷工具，並通過與等溫核酸擴增技術的聯用提高了靈敏度。該工具被命名為DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter，簡稱DETECTR。

到目前為止，科學家們已在試管水平證明 DETECTR 可以100%準確地檢測出HPV16感染，92％準確地檢測出 HPV18 感染。HPV16 和 HPV18 能增加患者發生癌症的概率，是兩種特別危險的HPV 亞型。

「當然，我們還需要不斷改進該系統。但從原則上來說，這個想法是可行的，我們真的很興奮。」Chen說。

令人欣喜的是，相比於其他測試，DETECTR測試價格低廉且快捷：單次成本不到一美元，只需一個小時。

現在，Chen和她的團隊正在努力開發能輕鬆讀取熒光信號的硬體設備。他們還想測試系統是否能響應其他人源樣本，如血液，唾液或尿液。

張鋒團隊：靈敏度提高100倍，可檢測多種病毒

去年，張鋒團隊向公眾展示了 SHERLOCK 如何利用 CRISPR-Cas13a 在多種人類樣本（如唾液）中發現寨卡，登革熱的 RNA 序列，甚至一些與癌症突變相關的序列。

而今，SHERLOCKv2 誕生了。與 SHERLOCK 相比，其靈敏度提高了100倍，並能在同一樣品中檢測出多種病毒感染，比如能同時檢出寨卡 和登革熱病毒。

之所以能達到這樣效果，是因為他們在 SHERLOCKv2 中引入了多種來自不同種屬細菌的 Cas13 酶，如 LwaCas13a 和 PsmCas13b。

圖丨 CRISPR-Cas13a

這些不同的 Cas 酶對不同的RNA序列表現出不同的「偏愛」程度。換句話說，同時向細胞遞送多種酶和多種不同熒光的報告基因，一旦 CRISPR 系統發現目的基因，對應的Cas13就會啟動剪切酶活性，剪切相應的熒光報告基因，從而釋放出熒光信號。

這原理其實和 Doudna團隊的 DETECTR 基本一致，只不過張鋒團隊設計的熒光報告基因必須是特異性，而 Doudna 團隊則是非特異性的。然而，也正是「特異性」這個優點使得 SHERLOCKv2 可以同時檢測多種序列。

同樣相似的思路是，為了提高靈敏度，張鋒團隊也引入了等溫核擴增技術。但是除此之外，他們向體系中還引入了CRISPR type-III中的Csm6酶。Csm6酶的特異性切割序列為環腺苷酸分子和末端為2』,3』-環磷酸的線性腺苷酸。他們發現通過設計CRISPR系統使得Cas13剪切後的序列是Csm6酶的靶向序列，能大大提高靈敏度。

「這些放入一個管中的所有酶，它們不僅相互作用發揮了更好的作用，而且讓我們得到了珍貴的生物學信息。這真是太棒了，充分向我們展現了生物化學的強大力量」，論文的共同作者，來自張鋒實驗室的博士生 Jonathan Gootenberg說。

目前，病毒感染診斷一般包括病毒分離與鑒定、病毒核酸與抗原的直接檢出以及特異性抗體的檢測，不僅耗時長，而且對醫療設備和操作人員的專業水準要求很高。因此，如果能開發出一種不需依賴貴重設備和醫護人員的智能診斷設備顯得非常重要，尤其對於病毒感染經常肆意橫行的發展中國家。

而與 DETECTR 相比，張鋒團隊論文所描述的診斷工具SHERLOCKv2離這樣的目標更進一步。

圖 | SHERLOCK 試紙檢測結果展示

像 DETECTR 一樣， SHERLOCK 也使用熒光信號作為輸出。但是不僅僅限於此，張鋒團隊還開發了類似於驗孕棒一樣的試紙檢測方法。現在，不需要任何特殊設備，只需一張試紙，SHERLOCKv2 就能顯示出病毒感染檢測結果，非常易於使用。

「試想一個很糟糕的情況，沒有任何能源如電力。然而只要有樣品，SHERLOCKv2 試紙就能在現場發揮作用」，O"Connell 稱。而且它也很便宜：SHERLOCKv2 試紙只需幾美元。

雖然 DETECTR 和 SHERLOCK 已向我們展現出它們在診斷中的強大力量，但是在進入臨床使用前，研究者們仍有很多工作需要做以確保診斷的準確性。

不過，相信這些新診斷工具絕對將改寫未來的診斷技術，尤其將給那些缺乏先進設備和訓練有素的人員的發展中國家帶來很大不同。「它有影響人類健康和全社會的真正潛力」，來自張鋒實驗室的另一位博士生、該論文的共同作者Omar Abudayyeh說。

總而言之，兩支團隊正在開發的這些基於CRISPR、用於快速診斷感染的便宜設備，有望為全球，特別是發展中國家的病毒（如 HPV 和寨卡）感染診斷，帶來一場真正的革命。

目前illumina要繼續努力維持在上游的霸主地位，除了不斷發布新產品NovaSeq、iSeq100等進行技術迭代，此前與賽默飛世爾的聯手更讓業界驚訝，賽默飛授權Illumina銷售其優勢產品Ion AmpliSeq給Illumina下一代測序平台的科研客戶。

「Illumina和賽默飛在全球市場上依舊是頭對頭的競爭對手，但從理念上來說，哪怕有競爭，我們還是要打造開放平台，能夠跟盡量多的夥伴合作。跟賽默飛的合作肯定是雙贏，可促進整個基因測序行業的發展。」

同時也把手伸向了中下游，Illumina成立了癌症早篩的血液基因檢測公司Grail，與風投公司Telegraph Hill Partners（THP）成立針對法醫領域的Verogen。2018年1月4日，Illumina與中國第三醫學檢驗行業領先者金域醫學（上交所：603882）共同宣布，雙方將利用Illumina的下一代測序（NGS）技術共同為中國患者開發腫瘤及遺傳病檢測系統，專門用於分子腫瘤及遺傳性腫瘤檢測。本次合作是符合中國食葯監總局（CFDA）審查條件並獲取相關批准的重要一步，並將成為以精準醫療造福中國患者的契機。2018年2月Illumina宣布，它已與Harvard Pilgrim醫療保健公司簽署了一份基於價值的合同。Harvard Pilgrim是一家非營利性醫療服務公司，為馬薩諸塞州、康涅狄格州、新罕布希爾州和緬因州的約120萬人提供保險。這項協議的目標是讓更多患者能夠使用新一代測序（NGS）來進行無創產前檢測（NIPT）並獲得報銷。

基因測序的競爭還延伸到了雲計算基因測序的IT痛點

過去幾年，各國都發布了大規模精準醫療計劃來檢查成千上萬人們的基因數據。中國政府2016年公布了為期15年的中國精準醫療計劃，過去兩年部署了兩批約100個精準醫療項目，推動了中國大型測序中心、日益增長的新興企業以及研究科學家的多領域創新。

不過，市場發展同時，基因檢測業務也面臨著諸多痛點。

測序公司在業務擴大、樣本量不斷增長的情況下，需要在生物信息學分析檢測報告上得到相應擴展。

首先是數據量爆發增長。「基因測序產生的數據量超過了YouTube視頻數據局，基因測序數據以指數級發展。」據趙瑞林提供的數據，目前全球有7萬多個BaseSpace註冊用戶。

具體到基因檢測，還面臨著耗時、成本、擴展性、可靠性、安全性和協作等問題。

「由於競爭激烈，基因檢測公司面臨非常大的時間壓力，除了在實驗過程中盡量壓縮時間，生物信息學分析的時間也需優化。但加速又面臨著能不能在硬體投入上做得更好。」中源協和基因首席技術官羅璽認為，IT的硬體、人員成本居高不下，現有資源與人員需應對業務動態增長，人為錯誤或者軟體配置改變造成的檢測結果偏差，業務數據需要長期安全地保留以及數據需要快速與合作夥伴共享，都是目前需要解決的重點。

基於此，針對數據處理的雲計算平台近年來應運而生，雲平台可以實現高並發計算，減少人工干預，無需在IT硬體和人員上過度投入，系統可以對應業務增長彈性增加基礎資源，並經過授權下載數據，即時分享。

2016年，在深圳舉辦的第十屆國際基因組學大會上，阿里雲攜手英特爾、華大基因三巨頭共同簽署戰略合作備忘錄，宣布啟動共建中國乃至亞太地區首個定位精準醫療應用雲平台—BGI Online基因數據分析平台。

分析人士認為，這將是國內首個跨越行業邊界，由IT企業、基因和生命科學研究機構以及公有雲服務提供商合力鑄就的精準醫療雲平台。

BGI Online是簡單高效安全的基因數據分析平台，可以為研究機構，藥廠和臨床實驗室等用戶，提供基因組學的數據和應用，滿足行業需要。針對用戶的不同需求，BGI Online提供公有雲和混合雲的解決方案，來建立完整用戶的生態圈。在此基礎上，BGI Online將作為開放科學的平台，提供公共數據和分析應用給所有的用戶和開發者。與之對應，BGI Online也會吸引第三方的應用開發者和數據分析服務廠商，將他們的應用整合到公共資源中。

2018年初Illumina也發布了坐標北京的BaseSpace零維度基因雲計算平台。

Illumina全球副總裁、大中華區總經理趙瑞林在發布會表示，「Illumina在機器和試劑方面非常領先，但在輔助工具上很多年沒有重要進步。BaseSpace在美國用了很多年，但在中國千呼萬喚始出來，經歷了很多困難。」

BaseSpace是Illumina提供的基因雲計算服務，可以提供基因數據的存儲、管理和分析，可幫助企業提高測序能力。同時，它提供了一個完整的生態系統，可以分析管理Illumina測序儀產生的數據，支持各種文庫，包括剛剛發布的AmpliSeq for Illumina化學試劑。

不同於之前的儀器和試劑銷售，BaseSpace是Illumina在中國上線的一項新業務，其最早於2012年在美國上市，歷時五年落地中國，「本應在測序儀到中國就落地。」趙瑞林解釋，除內部資源調控考慮外，中國特殊的環境，如上雲端、尋找合作廠商等也是重要原因。

在上游測序儀領域，目前依舊是illumina雄踞霸主地位，但華大基因除了國產的測序儀進入成熟應用期，在基因大數據領域也具有非同一般的競爭力之外，華大基因擁有一個所有競爭者都不具備的利器——國家基因庫。

2011年10月，深圳國家基因庫建設方案由國家發展改革委、財政部、工業和信息化部以及國家衛生和計劃生育委員會四部委批複，並由深圳華大基因研究院組建及運營。

國家基因庫採用基因信息資料庫和生物樣本資源庫相結合的建設模式，以「存、讀、懂、寫、用」為建設目標，打造既有數據又有可溯源實體樣本的新一代基因資源庫、信息庫、知識庫和工具庫。旨在保護我國珍貴且特有的遺傳資源，實現基因及數據資源共享利用，提高我國基因組數據的儲存、分析和管理能力，進而推動生命科學和生物產業發展。

2.23日，發改委又表示，下一步深圳國家基因庫要緊緊抓住我國生物經濟加快發展的黃金時期，把握生命科學縱深發展、生物技術廣泛應用和融合創新的新趨勢，以基因技術快速發展為契機，面向國內重大需求，「高標準」加快推進基因庫二期建設、「高質量」推進基因庫運營管理、「高站位」謀劃基因庫國際合作，推動基因庫成為全球持續領先的生物資源平台。

從現狀看，由於基因檢測處於快速發展周期中，無論是基礎研究、臨床應用還是大數據建設，機遇無處不在，變化也無處不在，所以也充滿諸多不確定性因素；無論上中下游，都無法高枕無憂，因為前進就意味著變革，變革就意味著風險；但是，風險也意味著巨大的機遇，在生命科技時代來臨時，作為解決生老病死最有效的工具，基因檢測的應用前景展現出無比巨大的想像空間。當前技術的發展步伐一定程度上制約了市場的規模，而且從基礎研究、基因檢測到基因治療整個基因科技的產業鏈，大多數還處於局部應用和臨床試驗階段，沒有出現大規模的效益，正處於積累量變轉化質變，在變革中孕育的爆發點很可能已經臨近。基因科技一旦爆發，就會如同互聯網席捲生活的方方面面一樣，也會席捲醫療和健康的方方面面。基因檢測行業就處於眼前的紅海和未來的藍海之間。

來源：基因谷

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