基因组学“铸枪师”
就像好莱坞英雄类题材影戏中，完成一项特殊任务通常要集结拥有差别特长的各路强手一样，研发一台基因测序仪更是需要生物、半导体、光学、质料、自动化控制、图像处理、机械工程、软件工程等多个领域的联合攻关。
中科院北京基因组研究所基因测序仪研发团队
任鲁风和他的同伴们这几年心里最大的念想就是做一把“好枪”。在他们所处的基因组学研究领域中，测序仪的优劣就好比士兵在战场上有没有得心应手的枪。
我国是曾加入“人类基因组计划”仅有的6个国家之一，近年来有关“中国完成某个物种基因组测序”的报道时常见诸报端，但鲜明背后难掩的尴尬却是，我们始终难以挣脱对进口测序仪器的依赖。
“拿着别人造的枪，装着买来的弹，打着别人打剩下的鸟。”中科院北京基因组研究所（以下简称基因组所）党委书记杨卫平说，“没有自己的仪器和测序技术，我们只能跟在别人后面走，基础谈不上逾越。”
做自己的测序仪
基因组所技术研发中心主任于军认为，如果把基因组学比成一个交通系统，测序仪就是车——“我们如果连车都没有，怎么跑？”
任鲁风在担当基因组所技术研发中心常务副主任之后，考虑最多的也是基因测序仪受制于人的问题。
近来基因检测用于医疗健康最广为人知的故事，即是美国影星安吉丽娜·朱莉通过基因检测获知自己患乳腺癌的几率高达87%，从而预防性地进行了乳腺切除手术。
“可是目前海内市场上的主流基因测序设备及其配套试剂均依赖进口，据预计仅2013年我国在仪器和试剂上的投入就会消耗20亿元。”任鲁风说。
在此配景下，打造先进的国产基因测序仪器成了基因组所这支国家队最重要的任务之一。
跨学科联合攻关
就像好莱坞英雄类题材影戏中，完成一项特殊任务通常要集结拥有差别特长的各路强手一样，研发一台基因测序仪更是需要生物、半导体、光学、质料、自动化控制、图像处理、机械工程、软件工程等多个领域的联合攻关。
为此，基因组所邀请中科院半导体研究所加盟。在项目的准备阶段，双方会按期聚在一起，相互学习对方的专业知识，为跨界相助进行储备和磨合。
不但如此，基因组所还向中科院电子所、盘算所等多个相关科研机构寻求智力支持。已经退休的冯玉臣就被特邀出山，卖力测序仪的机械结构设计和硬件集成。退休前，他是中科院电子所从事机械制造专业事情多年的高级工程师。
关于研发基因测序仪，任鲁风之前的经历似乎冥冥之中在为此作着准备。他的父亲是光电子学研究者，他自己大学读的是生物专业，曾在医院的检验科事情，也在企业里卖力过研发和投融资治理，可谓“杂家”。在于军对科研偏向的整体掌握下，任鲁风成为了测序仪研发各项具体事务的实际卖力人。
在详细论证后，科研团队选择正处于主流阶段的第二代测序仪作为突破口。尽管关于联合攻关的困难已有一定预计，但进入到实际操作阶段，任鲁风照旧深深感应，想造一把基因测序的“好枪”着实不易。
“通过生化反应爆发光学信号，然后进行图像处理、软件剖析等等一系列庞大的历程都需要科学严密的设计和控制。”作为从总体到各个环节的卖力人和协调者，任鲁风必须熟悉每个办法的实际事情。
任鲁风觉得，自己必须重新到尾做一遍，心里才有底。有的细节问题，在北京解决不了，他就和同伴跑到外地去解决，相助方不可很好满足需要时，他们就会亲自入手直至抵达预期的标准。
别的，资金的限制也是一浩劫题。有人开玩笑说：“这是在用买一台设备的钱来造一台设备。”难度可想而知。
向量产进军
尽管如此，这支团队照旧向最终目标一步步迈进，历时两年半时间完成了第二代测序仪研发项目，于2011年实现原理样机和性能验收，部分性能指标逾越同类进口产品。
这是我国第一台能够抵达国际主流设备技术指标的国产化第二代测序仪，且本钱低于进口设备的1/2以上，应用本钱低于进口设备的1/3以上。
今后，基因组所自主投入完成了该项目的工程化和产品化开发，并形成其自主知识产权集群。
关于基因组所的结果，时任中科院副院长李家洋特地发来的贺信中写道：“很兴奋听到这一令人振奋的好消息”，并且“完全赞成”将其进行工业化的想法。
为推进结果转化，基因组所寻求商业力量介入，联合上市公司紫鑫药业配合推进测序仪的工业化。
事实上，此前他们就已经在人参基因组和中国人参资源普查等研究领域进行了多年的紧密相助。
作为这支基因测序“铸枪师”团队的重要成员，基因组所副研究员王绪敏对利用基因测序摸清人参资源的科考经历影象犹新。
这次视察历时3个月，投入10辆采样车，30余名科研人员，行驶2.5万公里，途经21个县市，97个乡镇，走访近300个村屯，深入近1000块参地，足迹遍布吉林省内所有人参产区，共收罗种种样本3万余个，建成了海内首个人参物种种质资源库。
在这一历程中，基因组所团队成员杨伯阳脚踝受伤但没有离队，乡下医疗条件差，伤病没有获得实时深入的检查，完成任务回京后才发明是跟腱断裂补做了手术；有的年轻队员则为坚持做完整个视察项目而修改了此前定好的婚期。
虽然经历了种种困难，但率队加入这次视察的王绪敏和任鲁风都感应，基因组所和企业之间的信任和默契也因此逐渐建立起来了。
在前不久召开的国际基因组学大会上，基因组所和紫鑫药业就相助开发第二代高通量测序系统项目正式签订了投资意向协议。双方都期待着，在不久以后能用上自己国家铸造的“好枪”，取得更多更大的结果。
转载自 《中国科学报》 (2013-11-22 第7版 学人)
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