云计算、基因测序和精准医疗——基于技术洞见的新经济引擎

未央网 作者: 张晓红

“一个人在出生时,他的生辰八字将决定他未来人生的生老病死苦?” 这看上去是一种不科学的“算命”。而实际上,未来DNA基因信息很可能作为生物特征的识别,成为每个人的“生物身份证”,科学家们将从中探寻这个人的人生奥秘。从这个意义上说,如果能很好地读懂DNA,基因测序就相当于科学算命。

现代医学证明,除外伤外,人类几乎所有的疾病都与基因有关。发展基因测序技术,能提前预测身体患病风险,及时治疗。精准医疗(Precision Medicine)是一种将个人基因、环境与生活习惯差异考虑在内的疾病预防与应对的新兴方法。2015年1月20日,美国总统奥巴马在国情咨文中提出“精准医学计划”,希望精准医学可以引领一个医学新时代。我国《十三五规划纲要》第二十三章支持战略性新兴产业发展规划中,生物技术、精准医疗名列其中。

数据显示,2015年全球精准医疗市场规模近600亿美元,预计2015年至2020年期间增速达15%,是医药行业增速的3至4倍。作为当今医疗领域的蓝海区域,基因测序相关产业将面临巨大的发展潜力和投资机遇。

基因测序技术在先天缺陷、罕见病、肿瘤、心血管等多种类疾病的确诊及用药指导方面,有着独特的作用。对于遗传性罕见病而言,通过基因测序手段预防、筛查、诊断及用药指导,越来越成为一种刚性需求。

随着深度测序技术的发展,使得全基因组测序从2000年的38亿美金每人快速下降到今天的几千元每人,而且在未来可能会下降至数千元每人的级别。两年前,位于美国圣迭戈的伊卢米纳公司发布消息说,将推出一款叫做HiSeq X  Ten的测序仪,每台售价100万美元。这一仪器能以不到1000美元的价格每天为5个人完成基因组测序。经历了过去十几年的发展,基因测序的价格下降已经超过了计算机芯片成本的下降速度,因此被称为“反摩尔定律”。(“摩尔定律”是指当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。)这使得基因测序经济性的推广成为可能。来自仪器信息网(中国分析测试协会和中国仪器仪表学会分析仪器分会专业网站,也是目前最大的科学仪器门户网站)的信息指出:不断下降的测序价格将会带来更多海量测序数据的产生,而巨大数量的测序数据无疑会延长获得测序分析结果的时间。目前可能较好的解决方法是通过云计算的方式去做。

在传统的诊疗模式下,临床医生需要各种检查数据以及查体来对病人进行诊断。一旦分子层面的检测在临床进行开展,云计算平台可以通过对同一种疾病临床数据及分子检测数据的收集和快速分析,对特定的病人给出相应的辅助诊断参考,甚至给予相应的用药方案。

基因测序和大数据、云计算紧密相联。云计算的优势在于能够通过分布式计算对大数据进行处理,从而极大提升运算效率以及降低成本。和华大基因渊源深厚的荣之联公司(002642)是一家IT公司,被称为“最懂生命科学的IT企业”,生物云平台建设是该公司的方向之一。公司董事长王东辉强调,“精准医疗是一个面向未来的应用领域,荣之联希望能够给整个行业提供一个大的平台,既包括新成立的创业公司也囊括医院这类老牌传统机构。”

同样布局精准医疗的,还有全球知名的药明康德公司和华为公司。2016年3月,药明康德与华为宣布签署战略合作框架协议,双方将结合药明康德子公司明码生物科技在基因组学及精准医疗领域丰富的经验和技术能力,以及华为行业领先的云架构及服务能力,携手在中国打造先进的精准医疗云平台,助力中国精准医疗计划。药明康德和华大基因都在罕见病方向上面不谋而合。由于80%的罕见病由基因缺陷导致,因此,基因测序在快速找到病因方面更有优势。

不仅如此,来自资本市场的最新消息同样佐证精准医疗和基因测序的广阔未来。位于安徽合肥的安科生物(300009)日前发布公告,拟4.5亿元收购无锡中德美联生物技术有限公司100%股权。安科生物表示,此次收购有利于公司推进基因测序技术的研发及产业化,深化发展公司在精准医疗领域的布局与应用。

随着精准医学概念的兴起,医疗进入新的时代。人类对自身的理解,不仅仅是临床表征,或是某种单一的药物,而希望对自身从分子水平进行全面认知,以及对疾病的预防和治疗有精准的把握。深度测序技术的发展,使得全基因组测序费用不断下降,渐次到医患可以接受的成本。而测序市场一旦达到这个门槛,市场规模将呈指数级的裂变,基因组测序可能会从研究领域全面迈向个人基因组层面,即人人都有可能拥有“基因身份证”,为精准医疗的实施打下坚实基础。

深度测序使得人类对疾病的靶点认识越来越充分和深刻。但是问题在于,有效的靶向治疗方案和药物会成为新的“痛点”。这也给药明康德这样的新药研发平台公司提供了巨大机遇。未来可以从生物治疗和新药研发两个角度突破市场临界点,把基因测序的成果与强大的研发能力结合起来,结合生物细胞治疗和靶向新药,为精准医疗提供强大的保障。在生物技术、云计算等“技术洞见”的驱动之下,精准医疗必然会造福无数病患,所谓大健康时代的新经济引擎自是题中应有之义。(作者系清华大学五道口金融学院学员,联系邮箱:3461802@sina.com)