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走出实验室 国产新型基因测序平台从研发到落地

发布时间： 2022-05-30

       本报讯（融媒体中心记者 孙艳平）“基于全自主研发的国产测序平台，我们希望为构建中国技术主导的测序新生态夯实地基。” 赛纳生物科技（北京）有限公司（简称：赛纳生物）联合创始人、CEO陈子天博士说。小小的国产平台背后，是从技术源头创新，是三代科技工作者的初心传承；从实验室到产业化，道虽远，行则将至。

       2010年，随着国际基因测序商业的发展，高通量测序仪在中国萌芽，但高额利润和技术被上游外国测序仪企业垄断，国内基因测序公司处在金字塔中下游。如何改变？从哈佛全职回到北京大学的谢晓亮院士，带领黄岩谊教授课题组一起，启动了国产原创基因测序仪的系统性研发课题。作为国家基因测序仪863重大项目的首席科学家团队，他们组建起一支年轻的研发团队，陈子天逐渐成为这个团队的核心成员。

       自主研发道阻且长，没有人知道能否找到底层技术的新突破。外界测序技术在商业化推动下飞速进步，陈子天憋着一股劲儿，全身心投入实验中。有一天，实验要测试一种新合成的荧光碱基反应性能，他灵光一闪：如果一次混着加入几种碱基，不就能看到连续反应动力学性能了吗？这种“混合”信号能不能被解码？他查阅资料发现，信息传输领域的解码技术完全具备这种可行性，立刻兴奋地和导师讨论并着手实验，创造出纠错编码（ECC）测序策略，即“2+2”编码纠错测序原理：不再单个识别碱基，而是两两组合测序，这样三轮信息经由算法进行纠错和校正，可获得极为精确的碱基序列。至此，这项技术真正成为有完整自主知识产权的中国技术。

       技术难题攻克了，如何将技术转化为产品？“实验室只能进行原理性验证，要想做成真正的产品，必须遵循商业化产品的开发逻辑。”陈子天说。2015年，依托国际首创的荧光发生（Fluorogenic）测序纠错编码和纠错编码（ECC）测序策略这两项核心技术，陈子天联合谢晓亮院士、黄岩谊教授团队创立了赛纳生物。

       “从实验室到工程化探索，最大的挑战来自于原研技术没有可参照的工程设计。”陈子天说。光学系统设计、测序化学、芯片设计、算法等多个关键技术难点相互耦合在一起，全部要靠团队自己同步开发，反复迭代。2017年，陈子天带领团队设计出赛纳生物第一代基因测序仪原型机，进行了首次真正的高通量测序。随后，经多次迭代，他们推出各项性能稳定的工程机，目前已实现产品量产，并启动医疗器械临床注册。

       2022年，赛纳生物迎来“商业化元年”，拥有全自主知识产权的国产基因测序仪S100和配套测序芯片、试剂已于今年1月正式发布。陈子天说：“基因技术产业已被国家列为战略性新兴产业，赛纳生物将不断探索，持续推动高通量测序技术更广泛的应用，用高标准助力我国测序产业快速发展。”

       图文来源：亦诚时报