市場(chǎng)方面，基因檢測(cè)行業(yè)可分為三大細(xì)分領(lǐng)域，即科研級(jí)基因檢測(cè)、臨床級(jí)基因檢測(cè)、消費(fèi)級(jí)基因檢測(cè)。鯨準(zhǔn)研究院2019年中旬的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)共有259家公司基于NGS技術(shù)提供基因檢測(cè)服務(wù)，其中118家公司提供科研級(jí)基因檢測(cè)服務(wù)，126家公司提供臨床級(jí)基因檢測(cè)服務(wù)，113家公司提供消費(fèi)級(jí)基因檢測(cè)服務(wù)。

另?yè)?jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《基因測(cè)序行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》，2016年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模約為70億美元，2007－2016年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模保持了飛速發(fā)展的趨勢(shì)。保守估計(jì)，2017－2022年間全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模增速將超過20％，到2022年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模將超過200億美元。

基因測(cè)序市場(chǎng)由測(cè)序儀和配套的試劑、耗材及相關(guān)服務(wù)共同構(gòu)成，在NGS測(cè)序儀供給端，典型寡頭壟斷的市場(chǎng)格局已經(jīng)形成。最早開發(fā)出NGS測(cè)序儀并推向市場(chǎng)的Illumina，自2006年推出首款產(chǎn)品后便一直是當(dāng)之無(wú)愧的市場(chǎng)龍頭。在2017年HiSeq系列測(cè)序儀后，Illumina更是不斷鞏固其市場(chǎng)地位，逐漸形成了一家獨(dú)大的局面。到2018年，Illumina的測(cè)序儀和配套試劑市場(chǎng)份額已增長(zhǎng)至84％，造就了NGS技術(shù)變革基因測(cè)序的時(shí)代浪潮下巨大的商業(yè)成功。

在此背景下，第四代基因測(cè)序技術(shù)如何切入市場(chǎng)？白凈衛(wèi)表示，納米孔單分子測(cè)序技術(shù)相對(duì)NGS技術(shù)具備長(zhǎng)讀長(zhǎng)、直接檢測(cè)RNA和表觀遺傳修飾、文庫(kù)制備簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)入市場(chǎng)后可能在部分應(yīng)用場(chǎng)景中替代NGS測(cè)序。但更為重要的是，由于其自身具備更靈活、易攜帶、耗時(shí)短的特質(zhì)，納米孔單分子測(cè)序儀可能催生新的基因測(cè)序應(yīng)場(chǎng)景，例如把科研工作從實(shí)驗(yàn)室里解放出來(lái)、讓快速的可視化居家基因測(cè)序成為可能等。

納米孔單分子測(cè)序技術(shù)產(chǎn)品化一直在路上

納米孔單分子測(cè)序技術(shù)擁有NGS技術(shù)無(wú)法比擬的性能優(yōu)勢(shì)，所以在誕生之初，曾給研究者帶去無(wú)限想象。但是，20多年后，它臨床端的應(yīng)用產(chǎn)品還在開發(fā)的路上。

“提出技術(shù)概念總是相對(duì)容易，而推動(dòng)技術(shù)落地則很難，這需要整體技術(shù)進(jìn)步作為支撐�！卑變粜l(wèi)指出，“NGS技術(shù)之所以能取得巨大成功，Illumina推出HiSeq功不可沒。”納米孔單分子測(cè)序是一項(xiàng)難度和復(fù)雜度極高的技術(shù)，涉及更多種學(xué)科的綜合技術(shù)，任何一個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸都可能讓納米孔單分子測(cè)序陷入停滯。

例如，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，由于無(wú)法快速、準(zhǔn)確找到合適的納米孔蛋白，納米孔單分子測(cè)序儀的核心硬件始終缺位。隨著結(jié)構(gòu)生物學(xué)的發(fā)展，研究者能夠通過解析蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)適合的納米孔蛋白，并采用相對(duì)簡(jiǎn)單的工藝生產(chǎn)出目標(biāo)蛋白，納米孔單分子測(cè)序技術(shù)才走上發(fā)展快車道。

對(duì)于納米孔單分子測(cè)序技術(shù)發(fā)展尤為重要的另一個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，是人類對(duì)生物酶認(rèn)知的進(jìn)一步深化。白凈衛(wèi)告訴動(dòng)脈網(wǎng)，科學(xué)研究關(guān)于生物酶的長(zhǎng)期技術(shù)發(fā)展和積累形成的一系列可靠工具，使得準(zhǔn)確研究分子層面的生物學(xué)行為，尤其是DNA上生物酶的運(yùn)動(dòng)成為可能。此外，計(jì)算機(jī)、動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)等不同學(xué)科的深入研究，都為納米孔單分子測(cè)序技術(shù)產(chǎn)品化提供了基礎(chǔ)。

齊碳科技推進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)的過程中，不斷形成了適應(yīng)綜合技術(shù)需求的學(xué)科背景高度復(fù)合的專家隊(duì)伍。白凈衛(wèi)是北京大學(xué)化學(xué)系學(xué)士，加州大學(xué)洛杉磯分校材料學(xué)博士，IBM沃森實(shí)驗(yàn)室博士后，曾在Illumina從事研發(fā)工作，具備豐富的微納器件和核酸分子生物學(xué)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。胡庚是清華大學(xué)自動(dòng)化系博士，電子儀器專家，曾入選2015年西門子中國(guó)Young Talent。謝丹是伊利諾伊大學(xué)香檳分校博士，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士后，在測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富。

堅(jiān)持打造突破性產(chǎn)品：跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的開創(chuàng)性探索

開發(fā)國(guó)產(chǎn)納米孔單分子測(cè)序儀，是齊碳科技自始堅(jiān)持的創(chuàng)業(yè)目標(biāo)。在一個(gè)相對(duì)新的領(lǐng)域開發(fā)突破性產(chǎn)品，猶如一次無(wú)法按圖索驥的未知旅行，途中碰到的每一個(gè)困難，都只能基于團(tuán)隊(duì)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造性地解決。

胡庚告訴動(dòng)脈網(wǎng)，齊碳科技其實(shí)是在沒有完全解析出蛋白結(jié)構(gòu)的情況下，憑借團(tuán)隊(duì)強(qiáng)大的蛋白研究實(shí)力找到了最合適的跨膜蛋白，節(jié)省了大量時(shí)間�！皩�(shí)際上，持續(xù)不斷的大膽技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為齊碳科技團(tuán)隊(duì)在新產(chǎn)品開發(fā)中的重要特質(zhì)，這些微小創(chuàng)新積少成多，讓我們最終的產(chǎn)品樣機(jī)極大降低了單分子測(cè)序的成本�！�

在胡庚看來(lái)，創(chuàng)業(yè)四年，齊碳科技在實(shí)踐中形成了兩個(gè)重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力。一方面，跨學(xué)科交流流暢。從創(chuàng)始人走到一起，到組建起超過50人的團(tuán)隊(duì)，長(zhǎng)期交流和磨合讓學(xué)科背景各異的團(tuán)隊(duì)成員相互之間聽得懂對(duì)方的專業(yè)語(yǔ)言，有交叉也有配合，“做到這點(diǎn)其實(shí)很難�！�

另一方面，齊碳科技的整個(gè)團(tuán)隊(duì)都帶著好奇心和想象力工作。據(jù)胡庚介紹，在開發(fā)納米孔單分子測(cè)序儀的過程中，會(huì)碰到很多完全沒有文獻(xiàn)資料可借鑒的問題，團(tuán)隊(duì)就從不斷發(fā)展的技術(shù)里獲取靈感，從3D打印、語(yǔ)音識(shí)別到人工智能，都為突破技術(shù)難題、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新提供了支撐。

目前，齊碳科技已經(jīng)構(gòu)建了比較完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局，產(chǎn)品樣機(jī)的研發(fā)進(jìn)入沖刺階段，正在國(guó)內(nèi)頂級(jí)醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)和第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)合作探索醫(yī)學(xué)應(yīng)用，計(jì)劃2020年推出滿足醫(yī)療器械許可證質(zhì)量要求的產(chǎn)品。

動(dòng)脈網(wǎng)也將持續(xù)關(guān)注齊碳科技和納米孔單分子測(cè)序產(chǎn)品進(jìn)展。