劉健

華大智造執(zhí)行副總裁，先后申請專利30余項(xiàng)，有豐富的醫(yī)療器械設(shè)備設(shè)計(jì)開發(fā)工作經(jīng)驗(yàn)。曾在與測序儀相關(guān)的國家“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”重點(diǎn)專項(xiàng)、國家科技部863項(xiàng)目中，負(fù)責(zé)和參與測序儀開發(fā)工作，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一起完成了BGISEQ-50、MGISEQ-2000、MGISEQ-T7等一系列國產(chǎn)測序儀從立項(xiàng)到推向市場的全過程。

劉健和華大智造的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了多款基因測序儀

就像深邃的海洋與無盡的天空一樣，生命之中蘊(yùn)藏的信息有著太多的未知領(lǐng)域。

大熊貓為什么有著黑眼圈？引發(fā)疾病的罪魁禍?zhǔn)拙烤故鞘裁矗靠茖W(xué)家們正在從基因檢測的角度研究這些生命背后的秘密，而這就離不開基因測序儀。

1985年，美國科學(xué)家提出了人類基因組計(jì)劃，被譽(yù)為生命科學(xué)的“登月計(jì)劃”。人類基因組草圖的繪制工作已最終完成于2003年交付，比原計(jì)劃提前了2年。

在人類窺得基因的密碼一隅后，一場科研界的基因測序儀競賽也在悄然開始，并由此誕生一個(gè)科技名詞“基因檢測”。

“目前全球只有兩個(gè)國家的三家公司可以量產(chǎn)臨床級別的基因測序儀，兩家在美國，一家就是我們中國的華大智造。”華大智造執(zhí)行副總裁劉健說。

在設(shè)計(jì)與研發(fā)測序儀的過程中，劉健及其團(tuán)隊(duì)得到了不少國家和省市有關(guān)部門的大力支持，他們所在的深圳華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”專項(xiàng)中新一代基因組測序技術(shù)、臨床用測序設(shè)備及配套試劑的研發(fā)的任務(wù)，該項(xiàng)目的成果將助力防控出生缺陷，精準(zhǔn)治療癌癥和重大慢性病。

華大智造深圳基地走廊里的“兩國三公司”標(biāo)語

從外企螺絲釘?shù)街袊爸窃臁钡耐粐M成員

在負(fù)責(zé)基因測序儀前期研發(fā)、測試的深圳鹽田華大智造基地，辦公室的走廊里也可以看到“兩國三公司”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述標(biāo)語，這既是對做出突破的中國科研工作者的鼓勵(lì)和肯定，也是一種鞭策。

現(xiàn)年34歲的劉健是科研應(yīng)用領(lǐng)域代表，他更愿意用一個(gè)參與者的身份，向大家介紹基因檢測儀在中國從無到有，從依賴美國進(jìn)口到自研產(chǎn)品出海開啟全球競爭時(shí)代的變化。

出生在泰山腳下的劉健像很多勤奮的山東學(xué)子一樣，本科和研究生先后在兩所國內(nèi)知名院校哈爾濱工業(yè)大學(xué)和華中科技大學(xué)，主修機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械電子工程，畢業(yè)后也順利進(jìn)入精密儀器行業(yè)發(fā)揮自己所學(xué)。

走出校園后，劉健先后在深圳和上海的兩家生物醫(yī)療公司工作，主攻檢驗(yàn)和病理方面的生命科學(xué)精密儀器設(shè)計(jì)研發(fā)，在外人看來這是一個(gè)相當(dāng)優(yōu)秀的“工科男”樣本。

人類基因組計(jì)劃標(biāo)志

但研究設(shè)計(jì)做得多了，他也有自己對于國產(chǎn)生命科學(xué)和醫(yī)療儀器發(fā)展和境遇的思考和擔(dān)憂。

回憶起自己初期的工作經(jīng)歷，劉健說那時(shí)主要是參與到在檢驗(yàn)和病理領(lǐng)域的全自動高端5分類血液細(xì)胞分析儀，還有全自動組織脫水機(jī)等病理設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。“當(dāng)初我們在外企的時(shí)候是屬于一個(gè)世界500強(qiáng)在國內(nèi)的一個(gè)研發(fā)中心，在這樣的情況下，我們是根據(jù)一個(gè)產(chǎn)品和市場的需求，基于一個(gè)收入預(yù)期的導(dǎo)向去開發(fā)一個(gè)產(chǎn)品。當(dāng)然我們是有很大的一個(gè)團(tuán)隊(duì)，也經(jīng)過很長的一段時(shí)間去開發(fā)這樣一個(gè)產(chǎn)品，但每個(gè)人都在是團(tuán)隊(duì)里邊是基于商業(yè)化導(dǎo)向這樣一個(gè)螺絲釘?！?/span>

劉健的決定轉(zhuǎn)型源于一次機(jī)緣巧合的會議。

在一次病理年會上，劉健就看到當(dāng)時(shí)的同行在講基因測序，大致內(nèi)容是說病理這樣的傳統(tǒng)的形態(tài)病理學(xué)已經(jīng)發(fā)展了將近150多年，但是150多年里技術(shù)并沒有太多的革命性突破。“但那位同行提出，隨著基因測序技術(shù)的出現(xiàn)之后，醫(yī)療工作者可以使用相關(guān)技術(shù)在更早期發(fā)現(xiàn)腫瘤，或者發(fā)現(xiàn)一些疾病對應(yīng)的的遺傳缺陷，拯救更多患者，也節(jié)約更多資源?！边@引發(fā)了劉健對職業(yè)規(guī)劃的重新思考。

聽了新舊科學(xué)對比的分享后，劉健深受觸動，也恰逢華大集團(tuán)收購美國CG決心開拓國產(chǎn)測序儀，便決定告別螺絲釘?shù)耐馄笊?，加入到中國自主知識產(chǎn)權(quán)的基因測序儀突圍組中來。

劉健在為其他人介紹國產(chǎn)基因測序儀

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收購美國公司獲得專利

將兩噸重的“超算大型機(jī)”轉(zhuǎn)化為“超級臺式機(jī)”

很多國內(nèi)生物醫(yī)療工作者們都對核心技術(shù)掌握在他國公司手中所帶來的限制深有體會。

成立于1999年的中國民營企業(yè)華大基因，自2010年開始購買美國Illumina公司的基因測序儀，基因測序數(shù)據(jù)產(chǎn)出能力很快躍居全球第一。

2012年，Illumina突然大幅上調(diào)賣給華大的試劑耗材報(bào)價(jià)，并且對購買新儀器的加上了種種限制，對賣出的老儀器也不再維修。

當(dāng)時(shí)華大正在準(zhǔn)備將人類基因組計(jì)劃及后續(xù)持續(xù)的科研中獲得的技術(shù)和成果向科技服務(wù)和醫(yī)學(xué)臨床檢驗(yàn)推廣轉(zhuǎn)化，要推進(jìn)臨床就需要獲得儀器所屬企業(yè)的許可和支持，關(guān)鍵時(shí)期受到美國公司的限制，讓華大下定決心親自進(jìn)軍上游的基因測序儀研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域，旗下子公司華大智造便承擔(dān)了這一任務(wù)，劉健團(tuán)隊(duì)成為了研發(fā)突圍的主力。

劉健告訴記者，“中國自主研發(fā)基因測序儀的轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2013年，一筆收購改變了國內(nèi)自研基因測序儀空白的情況。”

據(jù)《人民日報(bào)》報(bào)道，當(dāng)時(shí)美國基因測序平臺領(lǐng)域排名第三的Complete Genomics公司（簡稱CG）陷入一定困境，有很好的技術(shù)和產(chǎn)品，但在產(chǎn)品商業(yè)化面臨前后夾擊，資金短缺的情況下，該公司計(jì)劃出售。華大決定抓住了這個(gè)機(jī)會，通過收購解決專利問題，從而實(shí)現(xiàn)核心工具能力自主化和可控的基礎(chǔ)。

僅僅有了CG公司的專利和早期技術(shù)并不意味著就能直接轉(zhuǎn)化出量產(chǎn)的成功的商用基因測序儀，不然該公司也不會選擇出售的道路。

在剛剛完成對CG公司的收購時(shí)，劉健及項(xiàng)目組成員拿到CG公司的基因測序儀原型時(shí)曾感到一籌莫展：整個(gè)設(shè)備設(shè)計(jì)極其精密、追求硬件系統(tǒng)的完美，但也造就了重達(dá)兩噸的個(gè)頭和數(shù)千萬元的售價(jià)，從定位上和產(chǎn)品形態(tài)上像極了“超算”?！霸械脑O(shè)計(jì)非常追求極限，在早期測序儀集中在少數(shù)玩家的情況下比較適合，但是在測序儀逐漸普及到許多企業(yè)客戶、高校和臨床醫(yī)院的時(shí)候，更需要的是性價(jià)比高、更靈活而同樣精確的臺式機(jī)、甚至筆記本?！眲⒔F(tuán)隊(duì)這樣評價(jià)。

團(tuán)隊(duì)成員使用儀器

為了打破壟斷，將收購而來的專利實(shí)用化，劉健及其團(tuán)隊(duì)發(fā)揮了在醫(yī)療器械等設(shè)計(jì)制造上積累的經(jīng)驗(yàn)，開始結(jié)合實(shí)際市場需求設(shè)計(jì)研發(fā)實(shí)用型高通量基因測序儀。

為了讓產(chǎn)品進(jìn)入更多研究機(jī)構(gòu)和臨床應(yīng)用，劉健及其團(tuán)隊(duì)做了很多技術(shù)和理念上的轉(zhuǎn)變，把“超算”轉(zhuǎn)化成了輕巧的高通量“臺式機(jī)”，并在CG原有的DNA納米球、規(guī)則陣列技術(shù)等核心技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷的提高整體系統(tǒng)的性能，包括通量、速度和準(zhǔn)確性。

劉健及團(tuán)隊(duì)靠著對醫(yī)療科研工作者工作需求的深刻了解，在CG公司的核心專利基礎(chǔ)上做了大量改良和延伸工作，在團(tuán)隊(duì)的共同努力下，六年間設(shè)計(jì)制造出了一系列擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)基因測序儀，為全球的基因測序工作者提供了可靠的新工具，也降低了他們的使用成本。

華大智造裝機(jī)工程師Ingus Krauklis在南非進(jìn)行裝機(jī)

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儀器是科研工作者的工具

基因測序儀被納入國家科技部863項(xiàng)目

隨著基因測序被應(yīng)用在越來越廣的領(lǐng)域，為應(yīng)用者制作更加趁手且成本合理的工具，成了劉健團(tuán)隊(duì)的動力。

在設(shè)計(jì)研發(fā)基因測序儀的過程中，劉健及其團(tuán)隊(duì)得到了國家的大力支持，他們所在的深圳華大生命科學(xué)研究院主導(dǎo)承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”專項(xiàng)中新一代基因組測序技術(shù)、臨床用測序設(shè)備及配套試劑的研發(fā)的任務(wù)。

這個(gè)項(xiàng)目意在提高基因組測序精度并降低測序成本，大幅度提升我國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)測序技術(shù)水平和相關(guān)產(chǎn)品的市場競爭力，為中國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃長遠(yuǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該項(xiàng)目的成果將助力防控出生缺陷，精準(zhǔn)治療癌癥和重大慢性病。

2015年，劉健及其研發(fā)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)開發(fā)的高通量基因測序儀BGISEQ-500在國際基因組學(xué)大會（ICG-10）全球首發(fā)，一舉打破國外壟斷，改變了全球測序儀的市場格局，目前已經(jīng)取得CFDA許可并已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。其后，劉健團(tuán)隊(duì)推出了一系列的國產(chǎn)化測序儀、自動化設(shè)備、遠(yuǎn)程超聲診斷系統(tǒng)等，致力為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提供數(shù)字化的工具和平臺，已經(jīng)初步完成了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究”專項(xiàng)的目標(biāo)。

提起國產(chǎn)基因測序儀的從無到有，劉健表示這其實(shí)這也與國內(nèi)尖端科學(xué)技術(shù)和上下游產(chǎn)業(yè)鏈飛速發(fā)展和進(jìn)入收獲期有關(guān)。

“基因測序儀是多學(xué)科技術(shù)成果的結(jié)合，測序儀的研發(fā)生產(chǎn)，需要融合很多新技術(shù)，國產(chǎn)基因測序儀之所以能橫空出世，打破美國的壟斷，這也是各個(gè)領(lǐng)域的人才的知識和技能水平都達(dá)到了世界頂尖水準(zhǔn)、國內(nèi)上下游產(chǎn)業(yè)鏈逐步達(dá)到一定成熟度的一種體現(xiàn)?！眲⒔≌f。

MGISEQ-T7是目前全球基因測序儀中單日產(chǎn)出數(shù)據(jù)最高的。

2018年10月25日，華大智造發(fā)布了MGISEQ-T7高通量基因測序儀，日產(chǎn)出數(shù)據(jù)達(dá)6Tb，據(jù)《科技日報(bào)》報(bào)道，這是世界上單日產(chǎn)出數(shù)據(jù)最高的測序儀。

十年前，中國啟動首個(gè)大熊貓基因組序列計(jì)劃時(shí)，用美國的基因測序儀對一頭大熊貓的全基因組進(jìn)行測序，整個(gè)項(xiàng)目耗時(shí)近7個(gè)月，雖然其中包括了一些分析和組裝工作，但單純的測序環(huán)節(jié)也耗費(fèi)了大量時(shí)間。如果現(xiàn)在用最新的國產(chǎn)高通量基因測序儀MGISEQ-T7對一頭大熊貓進(jìn)行基因測序，測序時(shí)間不到一天就可以完成。

不到6年時(shí)間里，國內(nèi)基因測序儀產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從被美國公司限制封鎖，到反客為主研發(fā)出國產(chǎn)設(shè)備，再到技術(shù)指標(biāo)超越美國公司的三步跳，并開啟了全球范圍內(nèi)的基因測序儀競爭時(shí)代，劉健將這樣的轉(zhuǎn)變總結(jié)為“基因科學(xué)是難得的和國際領(lǐng)先的起跑線相差不遠(yuǎn)”和“國內(nèi)科研教育和上下游發(fā)展的良性發(fā)展”。