一場(chǎng)疫情，見證生命的脆弱與堅(jiān)強(qiáng)，激勵(lì)了無數(shù)捍衛(wèi)生命的力量，“生命至上”成為一種信念，如何利用科技的力量更好地守護(hù)生命亦成為許多行業(yè)工作者的重要命題。

近期, 深圳華大生命科學(xué)研究院資深副院長(zhǎng)、華大智造高級(jí)副總裁、青島華大智造總經(jīng)理倪鳴博士接受采訪，他的知識(shí)結(jié)構(gòu)充滿融合交叉，他作為最早加入華大自主測(cè)序平臺(tái)硬件研發(fā)成員，從2013年至今參與了多個(gè)華大測(cè)序技術(shù)平臺(tái)的搭建。他說，“生命的很多奧秘蘊(yùn)含在基因組信息里，而現(xiàn)在這些信息還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被開發(fā)出來……開發(fā)基因測(cè)序工具對(duì)生命科學(xué)來說本身是十分有意義的?！?/span>

深圳華大生命科學(xué)研究院資深副院長(zhǎng)、

華大智造高級(jí)副總裁、青島華大智造總經(jīng)理倪鳴博士

選擇基因組學(xué)：多學(xué)科交叉的魅力

上中學(xué)時(shí)我參加了生物奧林匹克競(jìng)賽，但同時(shí)我也對(duì)物理充滿興趣，大學(xué)選專業(yè)時(shí)我選擇了物理專業(yè)，但我一直希望把不同學(xué)科的融合起來，在大三大四時(shí)就開始進(jìn)行一些綜合性的跨學(xué)科研究，比如納米藥物、計(jì)算機(jī)等。讀博時(shí)我嘗試通過物理學(xué)的方法和數(shù)學(xué)模型去解釋生物現(xiàn)象，并進(jìn)行一些生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)一路走來都和生物學(xué)、與多學(xué)科融合一直保持著深厚的淵源。

讀完博士后回國時(shí)，我了解到華大是一個(gè)創(chuàng)新能力很強(qiáng)的機(jī)構(gòu)，而基因組學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與生物學(xué)的交叉，也是一個(gè)跨學(xué)科的領(lǐng)域，因此當(dāng)時(shí)選擇加入了華大，選擇走進(jìn)基因組學(xué)，就一直走到了現(xiàn)在。

開發(fā)基因測(cè)序工具對(duì)生命科學(xué)意義重大

基因組學(xué)是一個(gè)很大的命題，遺傳物質(zhì)對(duì)生命活動(dòng)的有編碼和指導(dǎo)作用，基因序列的信息不單單只是DNA序列，還包括RNA序列，信息量是非常巨大的，大家都在不斷地挖掘，從一開始分析個(gè)別基因，到全轉(zhuǎn)錄組、全基因組，再到全基因組之上的甲基化完整的轉(zhuǎn)錄組，我們正在對(duì)基因組進(jìn)行越來越全面分析。此外另一個(gè)重要方向是單細(xì)胞，即對(duì)單個(gè)細(xì)胞里面的DNA和RNA進(jìn)行越來越細(xì)致的分析。

我感覺基因組的發(fā)展就像熱帶雨林，充滿了神秘感，現(xiàn)在還處在不斷吸引越來越多的人探索、不斷發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的階段。我們發(fā)現(xiàn)基因和生命現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)越來越多，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有搞明白。生命的很多奧秘蘊(yùn)含在基因組信息里面，而現(xiàn)在這些信息還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有被開發(fā)出來。生命科學(xué)要想發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，就需要大規(guī)模的基因測(cè)序不斷產(chǎn)出新的知識(shí)，因此開發(fā)基因測(cè)序工具對(duì)生命科學(xué)來說本身是十分有意義的。比如說宏基因組，之前對(duì)于不同菌混在一起又不能單獨(dú)拿出來培養(yǎng)的生物對(duì)象沒有好的研究方法，宏基因組測(cè)序出現(xiàn)，能通過基因組學(xué)的方法對(duì)腸道微生物進(jìn)行分析，這就產(chǎn)生了革命性的推動(dòng)作用。所以我覺得，基因組學(xué)的發(fā)展過程，是技術(shù)進(jìn)步帶來了對(duì)基因組信息越來越全面深入的分析。

另外，測(cè)序也慢慢進(jìn)入到臨床應(yīng)用中，對(duì)人群健康的指導(dǎo)意義逐步顯現(xiàn)。因?yàn)榛驕y(cè)序是信息量非常大的生物信息獲取方式，相比原先的一些簡(jiǎn)單方法，它的幫助也是非常巨大的。

基因組學(xué)未來發(fā)展趨勢(shì)

我認(rèn)為基因組學(xué)未來發(fā)展有幾個(gè)趨勢(shì)：一是不斷提高分辨率。更詳細(xì)地獲取基因組信息，更精確獲取單個(gè)細(xì)胞信息；

二是多組學(xué)數(shù)據(jù)整合。不僅是基因組序列，還包括基因組上的甲基化、基因組的三維結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)錄組，多維度數(shù)據(jù)的整體呈現(xiàn)，能夠帶來對(duì)生物現(xiàn)象的更全面的把握；

第三個(gè)層面是大人群或大物種群體測(cè)序。生命進(jìn)化過程中發(fā)生的很多突變是沒有目的性的，我們很難說它為什么存在，但它就是在那里，很多規(guī)律和現(xiàn)象我們沒有辦法去預(yù)測(cè)，只有不斷發(fā)現(xiàn)，這才是獲得知識(shí)的最有效方法，所以要進(jìn)行大人群測(cè)序、大物種群的測(cè)序，去不斷發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)。這個(gè)過程不會(huì)減慢，只會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步越來越快。測(cè)完了1萬人還要測(cè)10萬人、100萬人，甚至到達(dá)“人人基因組時(shí)代”，我們總會(huì)發(fā)現(xiàn)新東西的，這是不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)，就像探索熱帶雨林， 除非把整個(gè)熱帶雨林都走遍了，不然就不能說對(duì)熱帶雨林已經(jīng)完全了解了。

生產(chǎn)和研發(fā)測(cè)序儀的真正區(qū)別：大量細(xì)節(jié)

我很幸運(yùn)能夠參與到基因測(cè)序儀開發(fā)的項(xiàng)目中來。如此這樣大工程的儀器開發(fā)對(duì)曾經(jīng)的我來說是全新的事情，好在我的經(jīng)歷與測(cè)序儀開發(fā)與許多共通之處還比較相符，比如在我博士期間時(shí)用過自動(dòng)熒光掃描鏡進(jìn)行圖像分析，這與和測(cè)序儀在整體架構(gòu)上是有點(diǎn)相似的，這也讓我能夠在項(xiàng)目初期能夠快速理解測(cè)序儀的工作原理，在項(xiàng)目過程中也是一邊做一邊學(xué)，收獲極大。

在項(xiàng)目前期，我主要參與芯片開發(fā)比較多，比如把測(cè)序芯片的制作工藝從CG（Complete Genomics）轉(zhuǎn)產(chǎn)到深圳。因?yàn)槊绹鳦G已經(jīng)有芯片生產(chǎn)線，所以我們第一步是把那邊的東西copy過來，我們經(jīng)歷了從一開始了解，到規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室，再一步一步把實(shí)驗(yàn)室建起來的整個(gè)過程。

有一個(gè)笑話是這么說的，一個(gè)小孩把玩具車拆了，裝回去后說，你看我還多出來幾個(gè)零件。我們當(dāng)時(shí)把美國的整個(gè)芯片實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)到深圳的過程copy過來的過程，就像是這個(gè)小孩在裝玩具。我們把美國實(shí)驗(yàn)室的每一個(gè)角落都拍成照片，把每一個(gè)小東西標(biāo)注上是干什么用的，然后再拿回國內(nèi)照著裝，但后來還是發(fā)現(xiàn)還是有些東西，即使拍了照片，也不知道有什么用，就拿回來了。

這個(gè)過程中，我認(rèn)識(shí)到Research和Development的區(qū)別，Development是把整個(gè)研發(fā)工藝、生產(chǎn)線做出來，里面的細(xì)節(jié)非常之多是非常多的。我們也經(jīng)歷了這樣一個(gè)過程。還記得2014年快過年的時(shí)候，深圳實(shí)驗(yàn)室第一次運(yùn)行，當(dāng)時(shí)想如果不順利，我們就準(zhǔn)備在在實(shí)驗(yàn)室過年了。到了大年二十七，我們第一次跑完整個(gè)工藝流程，芯片loading上DNB放到機(jī)器里面拍照，全流程下來非常順利，發(fā)現(xiàn)芯片效果還是可以的，那時(shí)候大家都很雀躍那個(gè)時(shí)候還是很開心的。

基因測(cè)序儀的發(fā)展主要圍繞幾個(gè)核心關(guān)鍵指標(biāo)：通量、成本、速度、測(cè)序長(zhǎng)度、測(cè)序精度和整合度。高整合度讓整個(gè)測(cè)序過程能夠快速完成，普通人也能傻瓜式地操作，這對(duì)科研和醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用推廣非常重要。

目前我們現(xiàn)在開展的研究項(xiàng)目主要是圍繞基因組學(xué)，重點(diǎn)開發(fā)基因測(cè)序相關(guān)的技術(shù)，進(jìn)一步提高測(cè)序通量，降低測(cè)序成本；探索不同的基因測(cè)序設(shè)備的原理和方法，同時(shí)，圍繞華大的“讀寫存”進(jìn)行不同方向的研發(fā)。

青島華大智造，輻射東北亞的前沿基地

青島智造是華大智造在北方非常重要的一個(gè)項(xiàng)目，也是華大在東北亞的一個(gè)重要基地。通過輻射日本、韓國和俄羅斯等國家，更好地支撐這幾個(gè)區(qū)域的業(yè)務(wù)。

從2016年開始，華大首先就將研究院落在青島，后面又加入了華大智造版塊，可以說現(xiàn)在華大在海洋方面的研究主力軍就在青島，與此同時(shí)華大與青島市政府開展民生項(xiàng)目的落地和覆蓋，以民生需求來帶動(dòng)科研和產(chǎn)業(yè)，形成良性循環(huán)。

華大智造近期發(fā)布的并計(jì)劃在青島生產(chǎn)的幾款新的產(chǎn)品，如DNBSEQ E便攜式基因測(cè)序系統(tǒng)、DNBelab D模塊化數(shù)字生物實(shí)驗(yàn)室、DNBelab C4便攜式單細(xì)胞系統(tǒng)等，期望未來這些新的產(chǎn)品線可以給大家?guī)砀嗟捏@喜。

疫情之下

生命科技工具對(duì)生命認(rèn)知起到重要作用

在這次疫情中，可以看到華大智造的設(shè)備在全球各地發(fā)揮作用，借助基因測(cè)序儀可以追蹤病毒變異，了解病毒本質(zhì)；通過自動(dòng)化設(shè)備，提升了病毒樣本大規(guī)模檢測(cè)效率。

希望未來我們能夠不斷研發(fā)和生產(chǎn)出領(lǐng)先優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，期待和華大智造一起成長(zhǎng)，一起見證基因組技術(shù)改變大家的生活、改變對(duì)生命的認(rèn)知。