由億歐智庫(kù)與華大智造聯(lián)合發(fā)起的《2022農(nóng)業(yè)分子育種行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》(下稱“白皮書(shū)”)于10月27日隆重發(fā)布。石家莊博瑞迪生物技術(shù)有限公司創(chuàng)始人張嘉楠博士是中國(guó)分子育種產(chǎn)業(yè)內(nèi)的重要企業(yè)參與者代表,白皮書(shū)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)張嘉楠博士進(jìn)行了深度訪談。張嘉楠博士在訪談中分享了國(guó)內(nèi)分子育種技術(shù)服務(wù)行業(yè)情況,探討未來(lái)種業(yè)CRO企業(yè)模式。
1.目前分子育種技術(shù)在動(dòng)植物領(lǐng)域的發(fā)展情況怎么樣,哪一個(gè)領(lǐng)域發(fā)展更快?
具體談及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用水平的話,動(dòng)物領(lǐng)域發(fā)展更快。在植物領(lǐng)域,育種家人數(shù)多、水平高,種植和表型鑒定成本相對(duì)較低,所以常規(guī)育種進(jìn)行的較為順暢,并能取得很好成績(jī),因此植物領(lǐng)域?qū)Ψ肿佑N的需求處于起始階段。而在動(dòng)物領(lǐng)域,單體價(jià)格高,世代間隔長(zhǎng)等因素使得分子育種成為常規(guī)育種的替代性技術(shù)。因此在動(dòng)物領(lǐng)域中,大家對(duì)分子育種應(yīng)用的認(rèn)知程度及發(fā)展水平是高于植物領(lǐng)域的。
2. 在博瑞迪提供育種服務(wù)的過(guò)程中,哪類業(yè)務(wù)在種企中需求量較大?
所有的業(yè)務(wù)可分為兩個(gè)大類,第一類是性狀的開(kāi)發(fā),側(cè)重研發(fā)端;第二類是性狀的應(yīng)用,側(cè)重應(yīng)用端。對(duì)于種企來(lái)說(shuō),基礎(chǔ)研究相對(duì)落后,科研成果到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化周期太長(zhǎng)。因此,國(guó)內(nèi)種企對(duì)基礎(chǔ)研究有大量需求。而在應(yīng)用端,動(dòng)物領(lǐng)域?qū)θ蚪M選擇業(yè)務(wù)有大量需求,而植物領(lǐng)域的需求點(diǎn)主要在分子標(biāo)記輔助回交育種、分子標(biāo)記輔助早篩等方面,這類業(yè)務(wù)可以幫助他們快速篩選材料,進(jìn)行育種工作,短期內(nèi)看到效果。
3. 目前在具體分子標(biāo)記輔助選擇的檢測(cè)業(yè)務(wù)中,會(huì)選擇那些技術(shù)?
現(xiàn)在適用于分子標(biāo)記輔助選擇的技術(shù)有兩個(gè),一個(gè)基于熒光信號(hào),另一個(gè)基于測(cè)序。測(cè)序類技術(shù)因?yàn)闃?biāo)記數(shù)量多,從一兩百個(gè)標(biāo)記到一兩百萬(wàn)個(gè)標(biāo)記,因此主要用于標(biāo)記輔助回交選擇、種質(zhì)資源鑒定、基因組選擇。熒光信號(hào)的技術(shù)適合于只有幾個(gè)位點(diǎn)或者十幾個(gè)位點(diǎn)的檢測(cè),當(dāng)位點(diǎn)少、樣本多的時(shí)候,會(huì)選擇熒光信號(hào)的方法去做。
4. 博瑞迪“幫助客戶平均縮短種源的培育周期50%以上,準(zhǔn)確率提高20~30%,然后成本降低90%以上”,準(zhǔn)確率提高主要依靠什么?大致的培育周期和成本范圍是多少?
準(zhǔn)確率是基于參考數(shù)據(jù)集進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,與人工選擇相比所能提升的比例。在特定物種中可以達(dá)到這個(gè)數(shù)值,甚至在一些物種中還會(huì)更高。培育周期在不同物種的不同應(yīng)用方向中都不盡相同,比如回交輔助選擇,想獲得恢復(fù)率達(dá)到99%以上的個(gè)體往往需要做8代4年,利用分子標(biāo)記篩選后可將其縮短到4代2年,再結(jié)合快速育種等技術(shù)可以縮短到4代1年;在奶牛的育種中,正常情況下世代間隔是6年,利用基因組選擇技術(shù)后可將其縮短到1.5年,降至50%以上。在縮短世代間隔的同時(shí),還會(huì)降低表型觀測(cè)的工作量,從而節(jié)約人力和時(shí)間成本。
1. 博瑞迪目前合作的上下游企業(yè)主要有哪些類型?
上游和設(shè)備廠商合作,如華大智造,在引入MGISEQ-2000高通量測(cè)序平臺(tái)后,我們又引入DNBSEQ-T7超高通量測(cè)序平臺(tái),得益于該產(chǎn)品靈活的測(cè)序通量、優(yōu)秀的數(shù)據(jù)質(zhì)量和穩(wěn)定的運(yùn)行性能,可以幫助博瑞迪更好地滿足分子育種產(chǎn)業(yè)化落地的需求。
下游主要是科研單位和產(chǎn)業(yè)公司。植物是一個(gè)重科研輕產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域,大部分育種工作由科研單位完成,因此科研客戶占比較高;動(dòng)物領(lǐng)域中,因?yàn)榭蒲袉挝徊荒艽笠?guī)模進(jìn)行養(yǎng)殖工作,因此只能和產(chǎn)業(yè)結(jié)合去做科研工作,因其產(chǎn)業(yè)價(jià)值大,科研人員也愿意基于產(chǎn)業(yè)完成科研工作,所以動(dòng)物領(lǐng)域可以理解為全部是產(chǎn)業(yè)客戶。
2. 隨著分子育種技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,種業(yè)CRO企業(yè)對(duì)上游設(shè)備廠商如測(cè)序平臺(tái)或芯片這些公司,有哪些具體的要求?
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的訴求主要在成本方面。因?yàn)樯婕暗牧枯^大,單一的研發(fā)投入固定,如若能把它放到更大的群體上,則會(huì)獲得更好的效果。更低的成本推動(dòng)更廣的普及,像華大智造、博瑞迪其實(shí)都在沿著這條路走,身上擔(dān)有這樣一份責(zé)任,我們希望把這件事情推動(dòng)起來(lái)。
3. 您認(rèn)為種業(yè)CRO和醫(yī)藥CRO相比有哪些異同點(diǎn)?這種模式跑通的關(guān)鍵點(diǎn)是什么?
兩者整體比較類似。在育種研發(fā)過(guò)程和醫(yī)藥研發(fā)過(guò)程中,整體投資金額較大、周期長(zhǎng)、不確定性強(qiáng),且需求旺盛。在中國(guó)這種相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境下,育種的需求是多樣化的,很難出現(xiàn)像美國(guó)幾家公司基本占據(jù)整個(gè)種業(yè)市場(chǎng)的局面。因此在這個(gè)方面,種業(yè)CRO和醫(yī)藥CRO非常相似。
同時(shí),種業(yè)CRO和醫(yī)藥CRO一樣,都由一系列環(huán)節(jié)構(gòu)成,這也是CRO企業(yè)的價(jià)值所在。將系列需求融合在一起,進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)。比如說(shuō),某個(gè)企業(yè)只有技術(shù)a或b或c,那么這些技術(shù)單獨(dú)價(jià)值不大,由于研發(fā)投入或其它方面能力有限,又很難把技術(shù)abc全部放在一個(gè)平臺(tái)中。在這種情況下,種業(yè)CRO和醫(yī)藥CRO會(huì)將各個(gè)環(huán)節(jié)放在一個(gè)平臺(tái)上,幫助客戶節(jié)省成本,提高效率。
因此將CRO模式跑通的關(guān)鍵點(diǎn)在于能力圈構(gòu)建。將各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)放在一起,產(chǎn)生1+1>2的效應(yīng),這對(duì)整個(gè)育種過(guò)程都將是一種顛覆。