大人群基因组研究成国际性热门赛道 本土高通量基因测序仪助力研发加速

耳垂折痕与冠心病之间有何关联？ACE2蛋白高是否更容易肥胖？抑郁症、老年痴呆症的发生是否真的与基因有关系……随着人类疾病预防与治疗的需求不断增强，如今已经有越来越多的大人群基因组研究尝试回答这些问题，破解医学与人类健康遗传的密码。与之相伴，作为重要辅助工具的基因测序仪器也开始成为国际热门“赛道”。

大人群基因组研究到底对健康有什么用处？近日在上海举行的第二届大人群基因组研究鼎峰论坛上，中国科学院上海营养与健康研究所副所长汪思佳研究员举了个例子：中国人的耳朵形状五花八门，这本身就与个人基因差异有关。其中，耳垂如果有一个明显折痕，通过大人群队列研究，他们发现，这个“耳垂折”的特征和冠心病高度相关。这种现象叫“一因多效性”（Pleiotropy），即一个基因同时影响多个表型。基于它，可以延伸出两个研究方向：人体外貌特征差异的遗传发育与进化机理以及人体外貌特征差异与疾病/健康状态的联系。

第二届大人群基因组研究鼎峰论坛，受访者供图

上海交通大学附属瑞金医院研究员曹亚南说，就生物医药产业而言，大数据、对人群队列的研究也是新药研发的重要基础，这不仅体现在疾病研究和诊断方面有帮助，对药物开发和靶点的发现也有重要意义。大人群研究的深入度是决定生物医药产业能否实现真正的源头创新的重要意义。

“要实现真正的精准医疗，我们必须有大数据作为认识自身所处群体的基础。”华大智造首席运营官蒋慧介绍，目前全球共有包括美国、英国、法国、阿联酋、日本和新加坡等在内的接近50个国家宣布启动国家级群体基因组项目，预计到2025年将完成超千万全基因组测序。

然而，目前大人群基因组学的研究仍面临较大的困境。专家指出，基因测序仪是基因测序的底层工具，也是生命科学研究的决定性设备。大人群基因组计划对高通量基因测序平台技术的水平、对基因测序方案的通量、成本、精准度、智能化等都提出了更高要求。

“人类遗传和队列研究最大的特点就是投入高、产出慢，需要大量的数据积累。”复旦大学教授沈侠说，为了揭示人的复杂表型（通俗理解为外表特征）和疾病的生物学机制，除了需要进行基因测序，还需要引入更多多组学的分子表型解读，这些有赖于更具性价比、更高科技含量的测序仪来完成。

作为一款刷新世界记录的产品，本土企业华大智造研发生产的超高通量基因测序仪DNBSEQ-T20×2（简称：T20）近期引发高度关注。

华大智造的超高通量基因测序仪DNBSEQ-T20×2，受访者供图

蒋慧介绍，华大智造是全球少数几家能量产临床级高通量基因测序仪的企业之一。作为一款革命性的商业化测序仪，T20刷新了全球基因测序仪通量最高纪录，单次运行通量是常规超高通量测序仪的4.5倍至7倍，在完成5万例人全基因组测序基础上，将单个人全基因测序成本降低至100美元以内，让100美元基因组真正得到落地，不再是“纸上谈兵”。

“在未来研发布局中，华大智造仍将继续围绕‘读、写、存’三个方向，为科研、临床、社会应用等领域开发新的生命科技工具，加速人类在基因组学领域的理解和医学应用的进展。”蒋慧说，近年来，华大智造不断加大国际化步伐，2022年至今，公司在第41届摩根大通医疗健康大会上宣布全线测序产品在美国市场开售，其海外客户体验中心也已相继在澳洲、日本、拉脱维亚、英国、德国投入使用，相关核心技术及设备已在全球范围内支撑多个国家级别基因组项目落地。