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华大基因:领航全球基因研究的旗舰

  • 发布时间:2015-05-16 06:19:29  来源:经济日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  基因,生命最基本的单元。

  基因研究,当今世界竞争最激烈的前沿领域。

  如果说基因研究是解读生命的“天书”,那么占领这一未来科技的制高点,就是在破译创新的“密码”。

  美国前副总统戈尔所著《未来:改变未来的六大驱动力》一书中多次提到华大基因,认为其基因数据产出量将超过全美的总和,评价华大基因是中国崛起的代表。

  随着基因研究从科学发现到技术应用的加速扩散,华大基因——这个领航全球基因研究的“航母”,正从“神秘”走向“神奇”。

  26.8岁,年轻的“梦之队”

  有人说,华大基因就是来颠覆人们认知的,无论是管理、人才,还是组织架构,甚至华大基因本身,都不同以往。对这些,华大基因创始人之一、华大基因董事长汪建从来不急于定义,或者他已经给出了定义。

  经常有人对华大基因到底是一个企业还是研究机构产生疑惑,的确,作为一个民营机构,却一直致力于基础研究,在《自然》和《科学》这两个世界公认的顶级刊物上发表论文达到100多篇,令许多“标准”科研机构都无法企及,仅这一点就足够刷新人们对民营机构的认识。更颠覆的是,发文作者年龄多在24岁至35岁之间,而整个华大基因研究人员的平均年龄只有26.8岁。

  深圳盐田北山的一处普通建筑就是华大基因的办公地址,很难想象这个由制鞋厂改造成的办公楼就是被誉为业界旗舰的“基因梦工厂”。

  在位于八层的办公区,记者见到了被员工称为“汪老师”的汪建,800平方米的开放式大平面被隔成了200多个工位,汪建占了其中一个,大约5平方米,和其他员工没有区别。没有人穿西装、打领带,大家来来往往见到汪建既不驻足,也不打招呼。“他们想理我就理,不想理就无视。”汪建淡淡地说。

  在华大基因见不到精细化的管理,甚至连“打卡”这样常见的“规矩”也没有,“我希望我们在一起是在玩儿一个有趣的游戏,大家要感到轻松。”在汪建看来,只有先解除行为上的束缚,才能解放思想,这是创造力产生的必要条件。生物技术和产业指向未来,最需要的是激情和创造力,为此要最大限度地减少非科学因素的干扰,构建不同于工业时代的组织架构和研发方式。宽松自由的氛围,成就梦想的舞台,使华大基因成就了一批优秀的人才,被誉为诞生“传奇”的地方。

  李英睿在大二的暑假到华大基因实习,和学校不同,这里接触的是前沿的科学、“活”的知识,让他感到过瘾。意外的是,他还参与了一个重要课题——研究猪的基因。闭关两个星期,他做出了一个重要参数,证明了自己的实力。很快,华大基因交给他一个大项目——关于亚洲人基因组的课题。为此,他中止了北大生科院的学业,追随华大基因来到深圳,关进实验室,闭掉手机,开始了向科研峰顶的冲击。2008年,这项研究获得成功,李英睿罕见地以本科生身份成为《科学》杂志论文的第一作者。

  自此,他一发不可收拾,接连在《自然》、《科学》等顶级科学杂志上“井喷式”地发表了50多篇论文,与世界顶尖高手“论剑”。现在,28岁的他已是华大基因的首席科学家,为世界各国科研机构和全球20强药厂提供全套基因技术解决方案。

  39岁的“元老”级人物、华大基因CEO王俊,16岁考入北大,23岁加入华大,现在已经是有国际影响力的科学家,正引领着这艘5000人的“基因航母”开疆拓土,拔营夺寨。在《自然》杂志评选的科学界年度十大人物中,成为唯一入选的中国人。

  自由,不等于自在;不干预,但不乏引导。有时,当李英睿领导着华大年轻人正感觉游刃有余之时,王俊会找到李英睿,“你们这半年多怎么什么错都没犯!”李英睿先是一愣,但很快懂了,不犯错说明没有创新,感觉得心应手时很可能是在原地踏步。

  有人说,在华大基因年轻人最不缺的就是机会。“85后”“90后”们在尽情“刷”存在感、成就感的同时,也传承着创新的基因,创造着“中国基因”的传奇。

  “活着”,最重要的责任

  始于“任性”,成于韧性。1993年,得到美国启动首个“人类基因组测序计划”的消息,汪建和杨焕明、于军等几位在美国留学的年轻人马上意识到,机会来了!“这是一个重大科研项目,在原始创新方面一直落后的中国这次绝不能缺席。”现任中科院基因组研究所所长的于军告诉《经济日报》记者。

  但由于当时国内学界对是否参加计划存在争议,迟迟未能决定,眼看就要失去机会,几个年轻科学家自作主张“代表”中国加入其中。正是这一看似率性的举动,使中国继美、英、德、法、日之后第六个拿到入场券,进入了世界顶尖的“科学俱乐部”,开始了“中国基因”的起跑。

  起点高,并不意味着赛程顺利。据华大基因战略规划委主任朱岩梅介绍,我国政府当时的支持政策更偏重于功能基因的研究,华大基因则倾向于全基因组研究,方向的差异导致华大基因并没有得到来自官方科研经费的支持,而基础研究耗资巨大,华大基因要自我滚动发展并跟踪加速发展的世界基因技术谈何容易?

  华大基因面对着一场“压力测试”。在最困难的时候,为了解压,汪建开始登山,他曾和王石一起登上过珠峰。“是因为你喜欢巅峰感受吗?”“我以为我喜欢,但上过之后,再也不想上去了,只想好好活着。”

  “活着”,是汪建对华大最基本的要求,也是华大最重要的责任,“坚信前方有曙光,但只有活着才能看得到。”

  2001年华大基因转战杭州,并启动水稻基因组测序项目。此时,日本已经启动了同样的项目,但因为技术路线的不同,日本拒绝了华大基因提出的合作邀约。汪建把这当作了一次正面对决的竞赛。结果华大基因仅用了两个月时间就先于日本完成,日本只能宣布项目中途废弃,前期巨额花费付之东流,华大基因因此确立了“国际地位”。

  2003年“非典”发生,华大基因作为民营机构,颇费周折才获得病毒样本,不到3天就在国内首个破译了四株SARS病毒全基因组序列。华大基因还在全球首个公布SARS诊断试剂盒,并向社会捐赠了30万人份的试剂盒,价值过亿元,可此时华大基因连发放工资给员工都已很困难。

  此时的华大基因还没有找到盈利模式,为了支撑基因研究,汪建把此前创立的一个效益不错的公司抵押给银行,还将公司主要营收和融资都投入到新的研究项目上,为此他常和其他投资人发生分歧,曾一度被排挤出管理层。

  “基因图谱就像一幅复杂庞大的拼图,选取哪些碱基检测,测出的密码如何拼接,如何解读,这是需要技术的。”朱岩梅将华大基因的优势比喻成破译“生命天书”的“翻译”能力。经过多年对国际先进水平的跟踪,华大基因已经形成了自己的优势,但依然处在艰难爬坡阶段。

  上坡路难走。华大基因最困难的时期,也是它蓄积能量的阶段。艰难地爬升之后,华大基因终于等到了继人类基因组之后又一重要机遇。2006年,第二代高通量基因测序仪问世——测序能力百倍增加,成本百倍降低,测序大规模商业化成为可能。汪建像当年一样敏锐地意识到测序技术将出现变革,整个行业将重新构建。

  于是,他带领华大基因挥师南下,来到正在谋求产业转型的深圳,开始与世界先进水平的并跑……华大基因测序能力的大幅提升,使很多科研机构和项目开始寻求合作,华大基因开始形成自己的商业模式——为科研机构、制药公司、育种公司等提供测序和信息分析服务,并将目标定位为全球第一大基因测序研发机构。

  为增强数据产出能力,2010年初华大基因从美国一次性购置了128台新一代测序仪,这是这家美国公司接到的最大一笔订单,华大基因也由此迅速扩张,到2012年,测序数据产出能力占全球一半以上,因此被称为基因测序的“世界工厂”。

  技术输出,后起的“超级强权”

  作为世界上最大的测序服务机构,华大基因也是测序仪最大的用户。测序业务的扩张和产业化的进程,带来了巨大的商业利益和更加庞大的市场,一场激烈的商战不可避免。

  世界上能生产测序仪的公司不多,由于华大基因更多地与美国的设备供应商合作,使供应商业绩增长很快,超过了其他竞争对手,逐渐掌握了行业的话语权。同时,上游的垄断性优势又使华大基因的议价能力受到严重挟制,尤其是当上游的设备供应商开始向下游渗透,进入测序服务市场的时候,华大基因感受到了产业没有形成链条带来的威胁——试剂耗材价格的失控,仪器维护与更新的限制……华大基因感觉触到了“天花板”。

  但运气有时是在关上一道门的时候,又打开了一扇窗。华大基因在困境中竟然等到了绝佳的机会——一家在纳斯达克上市的生产测序仪的美国公司(CG)由于市场被挤压,业务严重萎缩,陷入危机。2013年,CG主动找到华大基因寻求收购。

  CG拥有生产测序仪的独有技术,与华大基因的业务互补,华大基因可以借此向上延伸产业链,重新构建自己的商业模式,最重要的是可以掌控自身发展,不再受制于人。汪建用“千载难逢”来形容这次机会。

  这桩国内首例跨国生物科技并购案,被视作中国基因产业进化的重要布局,“弥补了中国在这个产业链上缺失、薄弱的重要一环。”

  核心技术买得来吗?朱岩梅认为收购是“超值”的,“华大基因对CG进行的是100%收购,包括技术和知识产权,华大基因在美国硅谷的研发团队又对其进行了后续研发,很快形成了自己的核心技术,这使华大基因具备了从科研到产业、从技术到设备的全面创新能力。”

  将工业生产模式运用到科研上,这是华大基因独有的科技成果产出方式。汪建认为,以前的项目带动的科研方式已不足够,只有以“大数据”为手段带动“大科研”,才能支撑起生物经济时代的“大产业”。

  不久前,华大基因旗下医学子公司和意大利Bioscience Genomics签署协议,授权后者使用华大基因用于无创产前检测的高通量基因测序平台。截至2015年3月,华大基因作为全球最大的基因测序公司,其基因技术已应用于英国、澳大利亚、西班牙等60多个国家和地区的2000多家医院或单位,实现了以技术输出的方式“走出去”。

  哈佛大学遗传学家乔治·洽奇撰文称,2000年华大基因支持了人类基因组计划的1%,今天华大基因在世界基因测序上的贡献超出了50%。华大基因的追赶速度引起了关注。世界权威学术杂志《科学》连续对华大基因进行报道,把华大基因形容为生物研究领域的“超级强权”,视其为一个令人敬重而警惕的对手。

  “造风者”,中国人可以做第一

  生、老、病、死那些事儿,无一不与基因有关。“每个人有20000个至30000个基因,每个基因的功能都不一样,人的一生,是基因在不同的时间段、环境下进行表达、执行功能的过程,基因本身和所处的环境决定了人的生、老、病、死。”介绍华大基因,王俊常常从科普开始。导致疾病的基因被分为四类——第一类是外来基因,像SARS、埃博拉等;第二类叫遗传的致病基因;第三类基因叫易感基因,也就是为什么同样抽烟,有人得肺癌,有人不得肺癌的区别;第四类是老化基因,能不能找到这个“时钟”的“钥匙”,往后拨一拨?基因研究带给人的是无限的可能。

  “目前,我国每30秒就发生一例出生缺陷,24%的人死于肿瘤,45%的人死于心脑血管,这些疾病都与基因变异有关,如果这三关过了,健康活到90岁基本没有问题。”汪建在华大内部率先公布了“三大纪律”,通过对员工的基因检测,“禁止”出现这三类疾病。

  现在基因测序最为人知的是针对出生缺陷筛查的无创产前基因检测。过去唐氏综合征筛查需要通过羊水穿刺的方法,现在只需要抽血就能完成,在这方面华大基因的准确率是世界上最高的。筛查的便捷性和准确性提高,会有效降低智力低下、生长发育迟缓、五官、四肢畸形等出生缺陷。目前华大基因两款用于无创产前检测的测序仪和配套试剂盒,成为我国监管部门首次批准的第二代基因测序诊断产品,这也是世界上最先进的临床产品。

  而关于基因技术的应用,不仅限于健康和医学领域,农业、生物环保领域都是“基因大片”的精彩“桥段”。由于基因组分子育种技术选择更准确、更高效,可使育种周期缩短三分之一甚至一半,成本大大降低,应用潜力巨大。华大基因在农业方面的技术应用正加速生成。全球农业物种有三分之二在华大平台上破译,华大基因已拥有超过80%的全球农业基因组数据,在分子育种方面已经获得了超过15个以上的定向改良的新品系和新品种。河南去年大旱,华大基因利用基因组分子育种的抗旱杂交小米却获得大丰收,亩产超过千斤。建立“种业硅谷”已列在华大基因发展路线图中。

  像互联网一样,基因技术也是一个可以“+”的科技,据预测,基因技术将对接生物、医药、新型农业等众多产业,拉动万亿级的市场。

  基因科技正在以“超摩尔定律”速度发展。大数据、云计算等信息技术的运用使生物科技具备了“质变”的条件。15年前绘制出一个人的基因图谱,需要上千名科学家花费10年时间、30亿美元,现在只要数天时间、1000美元,未来可能只需1000元人民币。而这些都基于对数据的低成本采集、分析、存储。华大基因目前是“天河”“神舟”“曙光”超级计算机的最大用户,任务量占到60%。为满足需求,继美国、英国、日本之后,全球最大的基因数据库和数据分析技术平台——中国国家基因库,正在依托华大基因组建。至此,“中国基因”具备了从跟踪到超越的条件。目前,我国和美国在基于测序的胎儿染色体基因检测应用上旗鼓相当,在技术策略和平台选择、准确度、完成样本数量上接近,均处于世界领先。决赛已然拉开战幕。

  造福人类的理想正在变成商业模式,汪建展示出自己“贪”的一面,华大为此发起了跨组学的百万罕见病测序计划和百万人的肿瘤基因组测序,并跟IBM、百度、阿里巴巴、腾讯、谷歌谈判深度合作,以期绘制出疾病的全景图谱。

  人们预测,一场比“信息时代”来势更猛的“生物经济”处于爆发前夜。华大基因站在真正的“风口”上,只是它既不是“猪”也不想当“鹰”,王俊说,华大基因是一个“造风者”,要做一件中国人可以做第一的事……

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