破解生物密码，撬动千亿级产业

长沙布局基因技术及应用产业链，多家企业在国内外科研和应用领域取得领先地位




　　与常规育种相比，华智生物的分子育种具有快速、精准、低成本三大优势。

　　目前，圣湘生物在重大传染病分子诊断这个细分市场上，已经处于行业领头羊地位。

　　破解生物密码是21世纪人类的终极梦想

　　猫之为猫、虎之为虎，地球上的各类生物能够代代繁衍，离不开基因的功劳。可大自然是平衡的，在一脉相承的同时，绝大部分疾病，甚至衰老，都与基因相关，所以基因也被称为生物密码。

　　破解生物密码是21世纪人类的终极梦想，基因工程也因此而生。随着医疗行业技术成果的不断涌现，2015年起，国内基因检测行业迎来发展高峰，市场竞争随之不断加剧。目前，在基因产业方面，除了无创产前筛查市场外，肿瘤等许多疾病领域也在不断被开拓。

　　在长沙，基因产业早已不是单打独斗的局面。在一批领军人物和核心企业的引领下，长沙在基因技术及应用产业链的上、中、下游都进行了部署，主要集中在基因大数据技术和基因检测技术，具体应用场景包括医疗健康、农业育种等领域。

　　这些手握基因密码的企业，究竟能给我们的生活带来哪些改变？他们又是如何带动整个产业链发展的？近日，记者走进长沙多家生物科技企业，一探究竟。

　　基因技术1　分子诊断

　　代表企业：圣湘生物

　　打破行业垄断，让精准医疗更亲民

　　今年上半年，长沙某三甲医院来了一位26岁的女患者，送到医院后高烧不退，呼吸困难，情况危急，随即转入ICU（重症加强护理病房）。然而过了三天，在医生经验性治疗后也未见好转，多方查因仍无法确诊，甚至有加重的态势。

　　危急之下，湖南圣湘生物科技有限公司（以下简称“圣湘生物”）的呼吸道分子诊断产品起到了关键作用。经其检测，该患者的病因快速得到确诊。医生针对性用药后，患者两天内就转出了ICU并快速痊愈。

　　“这就是分子诊断的能力，不同于传统的生化、免疫等指标检测，分子诊断聚焦的是疾病的本源，也就是基因。”圣湘生物副总经理、生命科学研究院副院长范旭打了个通俗的比喻，“就像是不法分子作案，分子诊断可以精确地找出作案现场。”也就是说，这种分子诊断，能够快速确诊疾病，全流程地指导疾病精准预防、诊断和治疗，大大提高疾病防控水平。

　　2008年，从湖南宁乡小山村走出的留美博士戴立忠创办了圣湘生物，立志要让精准医疗“飞入寻常百姓家”。经过10年的发展，圣湘生物已经成长为以分子诊断和基因检测技术为核心，集医疗诊断试剂、仪器和第三方医学检验服务于一体的整体解决方案提供商，是全国首批国家基因检测技术应用示范中心、全国唯一感染性疾病及肿瘤基因诊断技术国家地方联合工程研究中心。

　　今年是圣湘生物第二个五年计划的收官之年，其国内行业龙头企业的目标也已实现。“目前我们的产品已在全国2000多家标杆医院广泛使用，全国传染病领域排名前十的医院有9家使用，日均使用患者达10万名。”范旭介绍，目前圣湘生物在重大传染病分子诊断这个细分市场上，已经处于行业领头羊地位。近两年，圣湘生物正在全力开拓宫颈癌筛查和检测市场、血液筛查市场。

　　宫颈癌是目前世界上唯一一个病因明确、可以提前预防并实现治愈的癌症。“传统的宫颈癌筛查采用的主要方法为细胞学检测方法。该方法要求有专业经验的医生才能准确看出检测结果，存在一定的漏诊率，甚至有可能误诊。”范旭解释说，由于人种、环境等因素的差异，影响宫颈癌发生的高危53型、66型人乳头瘤病毒（HPV）在中国属于特有的高发型，但国外一些主流厂家的宫颈癌HPV分子诊断产品却很难检测出来，而目前圣湘生物的HPV检测产品，不仅能够精准检测覆盖中国常见的高危型HPV，而且简便高效，能够有效做到“未癌先防”。

　　据了解，目前在国内的医疗器械行业，国外巨头占据约70%的市场，在高端医疗设备方面甚至占到80%以上的市场份额，国内进口医疗设备价格往往大大高于原产国。

　　“特别是部分外企采用价格垄断的方式，赚取巨额利润，进一步抬高了群众的看病费用。我们希望通过我们的努力，能够使这一局面有所改变，让老百姓真正用得起、用得好先进的医疗检测服务。”让范旭非常自豪的是，圣湘生物用事实证明，他们做到了，“此前已有一家国外巨头企业的产品因为公司高性价比产品的快速替代，而被迫关掉了其在华的肝炎等传染病分子诊断生产线。”

　　基因技术2　BT+IT 

　　代表企业：人和未来

　　BT+IT深度融合，健康医疗更智能

　　早在2009年，人和未来生物科技(长沙)有限公司的初创团队就开始在美国圣地亚哥实验室开展二代测序技术研究。如今，人和未来已经成为长沙一家以基因科技为核心，为精准医疗、个性化健康管理行业提供一整套解决方案的高新技术企业。

　　BT（生物技术）+IT（信息科技）是人和未来最鲜明的一大特点。“单独在生物领域，或者IT领域做到世界级都是非常难的，可我们的优势，恰恰就是结合了IT的先进技术和BT的专业知识。”人和未来联合创始人兼CTO宋卓表示，人和未来建设有全国首批“国家基因检测技术应用示范中心”、基因信息大数据应用技术湖南省工程研究中心等各类产学研平台；基因大数据压缩和基因组高性能计算两项关键技术，至今仍保持相关领域的世界纪录。

　　“我们带着混血儿的身份，为这个行业做着准备。”宋卓回忆说，虽然愿景美好，但起步的时候也很痛苦。“懂BT的人不一定会IT，而IT高手往往缺乏BT的专业知识，经常听不懂对方在说什么”，辛辛苦苦搭建的人才队伍，起初并不“兼容”。

　　好在经过磨合和钻研，人和未来逐步走出了自己的路子。如今人和未来已服务医院及体检机构近千家，提供基因检测服务数十万人次，并与国内各大医疗机构达成了深度技术服务合作。

　　在实际应用上，人和未来的“BT+IT”能带来哪些改变呢？“比如对于一些疑难杂症，传统的解决方式，大部分是靠医生查阅大量的医学文献，然后会诊给出治疗方案，耗时耗力。”宋卓说，而人和未来的解决方案是让机器深度学习3600万篇医学文献，然后根据实际案例进行文本抓取，提供有效信息，“这项服务能够提高医疗效率，受到多个医疗机构的欢迎。”

　　对于终端而言，人和未来带来的改变还有许多。“结直肠癌筛查的传统方法是做肠镜，检测对象很痛苦，因此很多人不愿意做肠镜检查，从而错过了最佳的治疗时机，但是基因检测只需要一点点粪便就行了。”宋卓表示，通过早期筛查可以帮助人们及早发现肠道的癌前病变和早期肠癌，将肠癌阻断在发生前或者早期阶段，从而达到预防肠癌和根治肠癌的目的。

　　宋卓介绍，在人和未来的化验中心，每天都有成千上万的样本在检测，如肿瘤早期筛查、肠道检测、结直肠癌早期筛查（粪便甲基化）等。

　　未来3年，人和未来计划在湖南湘江新区建立总部办公和研发基地（人和未来基因谷），实现“基因+健康+大数据”产学研一体化。通过检测、大数据、人工智能等核心资源支撑，助力打造千亿产业生态。

　　基因技术3　分子育种

　　代表企业：华智生物

　　改善水稻品质，实现从吃饱到吃好

　　今年，“杂交水稻之父”袁隆平院士又创造了新的奇迹，其指导培育的R900配组的“超优千号”亩产量在河北省达到1203.36公斤（超过了每公顷18吨的预期目标）。

　　记者了解到，“超优千号”近年来虽然在全国多地创造了高产纪录，但存在高感白叶枯病和感稻瘟病的缺点。怎样才能让这些高产水稻变得更强？华智水稻生物技术有限公司（以下简称“华智生物”）通过分子育种平台，快速精准地定向改良了“超优千号”的父本R900对这两大病害的抗性，同时保持了原有的丰产和优质等特性。

　　站在长沙的国家杂交水稻工程技术中心高产试验田边，袁隆平院士对于测试结果感到非常满意。他曾经表示，“分子育种”是水稻未来发展方向。那么这种现代生物育种技术，究竟能给农业带来哪些改变？

　　华智生物总经理张健介绍：“分子育种，是利用分子技术对品种基因进行精准选择和优化组合，以实现育种目标。与常规育种相比，分子育种具有快速、精准、低成本三大优势。”例如对R900白叶枯病抗性定向改良，整个周期仅需16个月，而传统的方法则需要2到3年。

　　除了提高时效，利用分子育种技术还可以有的放矢进行基因选择和优化，靶向明确。比如，改善品质，或者提高耐温、抗病能力等。

　　杂交水稻问世之初，虽然产量大幅提升，但许多人反映其煮成的米饭味道一般。而现在我们通过分子育种技术，可以改善杂交水稻米饭的口感。

　　在张健看来，生物育种的目标是多元化的。“粮食关系到国家安全，需要高产稳产。对于农民来说，种田要讲效益，希望有一种能在少化肥、少农药情况下也能高产的水稻。少施化肥和少用农药，对于生态环境保护、促进农业可持续发展尤为重要。对于消费者来说，现在都注重健康，稻谷要米质好、营养好，不仅要吃饱，更要吃好。要同时满足生物育种多元化的需求，对提高育种水平和效率也就更迫切了。比如，要满足轻简栽培、规模化、机械化水稻生产的要求，对于水稻茎秆能抗倒伏的要求也需要满足。”

　　依托华智生物打造的杂交水稻绿色通道品种测试平台，两年来已有19个水稻品种通过国家审定。“我们作为独立第三方，可以让检测结果更加公正客观，而且效率更高，可以加快新品种进入市场的速度，满足生产的需求。”张健表示。

　　去年10月，国家生物育种平台——华智水稻分子育种中心作为长沙市重大产业项目正式启动。“目前主体工程已经完工。”张健介绍，项目建成后，将为我国种企和种业科研院所提供包括品种鉴定、基因分型、分子育种设计、基因定位和性状聚合、性状改良、品种测试、种子质量检测在内的各项基于分子育种技术的科研服务项目，为我国种业研发提供生物育种核心技术支撑。

　　名词解释

　　基因工程（genetic engineering），又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

　　专家观点

　　在人才和资金上给予充分支持

　　基金工程发展至今，中国的产业化刚刚起步，基因检测还在逐步向临床诊断标准靠拢。

　　目前，国内以无创产前、肿瘤诊断、疾病风险评估、个体化用药等为代表的基因检测应用，正逐步构建起精准医疗的全新起点，从风险评估到疾病诊断再到个体化治疗，单一检测项目的市场容量都在100亿元以上。据估计，我国基因检测市场规模未来将超过千亿元。而这还只是单纯的基因检测市场。

　　虽然“蛋糕”很大，但从目前的发展情况来看，基因产业的发展仍面临许多桎梏。

　　华智生物总经理张健具有16年跨国种业大公司研发管理经验，在他看来，种业的市场竞争，国内与国际仍然是“小舢板”对“航空母舰”。美国的种业集中程度非常高，种企体量大，一家种企一年在研发上的投入就能达到15亿~20亿美元。而中国的集中程度相对较低，满打满算，一年在研发上的投入也就40亿~70亿元人民币，领头的种企一年的研发投入也只有3.2亿元人民币。现代种业是高科技行业，“高科技行业的特点就是需要高端人才，并且早期研发投入大。要提升我国的种业国际竞争力，创新驱动种业发展是共识。我们应该加大‘种业科技扶贫’的力度，从政策、资金等方面，给予更大的支持。”

　　人和未来联合创始人兼CTO宋卓则认为，人才是行业发展的最大痛点，“我们既需要BT人才，也需要IT人才”。这种复合型人才本就凤毛麟角，想要招至长沙，需要更多的政策利好。

　　在行业发展方面，圣湘生物副总经理、生命科学研究院副院长范旭的建议是，既要加强创新链研发环节的支持，也要强化产业链转化应用的支持。“我们这些年感受很深，在创新研发方面政府支持力度很大，但在产业链后端应用方面支持力度有待进一步加强。如果能够营造更好的支持创新型产品应用的环境，我相信对培育行业龙头、加速产业集群发展将有着更大的撬动效应。”（来源：长沙晚报） $其他$ $转基因$