迎接基因經(jīng)濟(jì)時(shí)代

王琳琳+李亞紅+肖思思

中游服務(wù)市場是基因產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲈鲩L最快的部分

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隨人類對基因信息的進(jìn)一步認(rèn)識，再過15年，就不叫生物經(jīng)濟(jì)時(shí)代，而應(yīng)該叫基因經(jīng)濟(jì)時(shí)代了?！币晃粐矣嘘P(guān)部門分管生物產(chǎn)業(yè)負(fù)責(zé)人說。

無論各界對“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的概念有著怎樣的理解，一個(gè)共識是：基因組學(xué)的發(fā)展是其基礎(chǔ)。

縱觀生物科學(xué)發(fā)展過程，尤其是1990年實(shí)施人類基因組計(jì)劃以來的發(fā)展歷程，儼然已經(jīng)形成一個(gè)由基因測序、生物信息分析和臨床應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)組成的基因產(chǎn)業(yè)鏈條。

有望迎來免費(fèi)時(shí)代

高通量測序技術(shù)，又稱二代測序技術(shù)，可以一次完成數(shù)十萬到數(shù)百萬條DNA分子的序列測定，技術(shù)發(fā)展日趨成熟，對“人類基因組計(jì)劃”時(shí)期的一代傳統(tǒng)測序技術(shù)進(jìn)行了革命性創(chuàng)新，被美國麥肯錫咨詢公司評為“決定未來經(jīng)濟(jì)12大顛覆技術(shù)”之一。

“基因空間”創(chuàng)始人、基因產(chǎn)業(yè)觀察者羅奇斌博士表示，測序技術(shù)的飛速進(jìn)步對基因產(chǎn)業(yè)帶來兩大深遠(yuǎn)影響：一是測序成本急劇降低，在過去的15年里，基因測序費(fèi)用的下降是摩爾定律的1000倍，從每個(gè)人類基因組1億美元，降到僅需1000美元，不久的將來甚至有望迎來“免費(fèi)時(shí)代”;二是測序速度大幅提升，平均每日可完成的堿基對數(shù)量也逐年呈指數(shù)倍增長。

市場研究機(jī)構(gòu)BCC Research分析顯示，2013年全球基因測序市場規(guī)模達(dá)45億美元，預(yù)計(jì)2018年可達(dá)到117億美元。未來幾年，全球基因測序市場將保持21.2%的年復(fù)合增長率。

中國基因測序產(chǎn)業(yè)的商業(yè)應(yīng)用開始于2011年。時(shí)至今日，基因測序產(chǎn)業(yè)應(yīng)用已覆蓋腫瘤檢測、遺傳病篩查、藥物和生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)、分子流行病學(xué)、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。

基因測序市場的逐步成熟使得產(chǎn)業(yè)內(nèi)部分工日漸明晰。從產(chǎn)業(yè)鏈條看，上游是設(shè)備儀器和耗材供應(yīng)企業(yè)，中游是測序服務(wù)提供商、生物信息分析處理企業(yè)，下游是面向科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、臨床檢測中心、藥企等各類終端用戶的專業(yè)服務(wù)。

中游的紅海與藍(lán)海

中游服務(wù)市場是基因產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲈鲩L最快的部分。

美國基因測序公司Illumina預(yù)估，基因測序服務(wù)市場容量有200億美元。其中，腫瘤學(xué)120億美元，復(fù)雜病癥、農(nóng)業(yè)基因等生命科學(xué)50億美元，孕婦和新生兒檢測等生育和基因健康20億美元。

“我國基因測序服務(wù)與全球發(fā)展基本同步，目前上千家基因測序企業(yè)大多集中在產(chǎn)業(yè)鏈中游，百花爭艷，競爭激烈?！奔t杉資本中國基金董事總經(jīng)理?xiàng)钤葡颊f。

科研院所是其主要服務(wù)客戶，由于科研服務(wù)市場空間有限，越來越多測序公司開始瞄準(zhǔn)生育健康、重大疾病、制藥等臨床應(yīng)用細(xì)分領(lǐng)域，拓展市場蛋糕。

如何將基因測序的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有用信息，輔助醫(yī)生出具科學(xué)的診斷報(bào)告？專家表示，生物信息分析處理工作至關(guān)重要，這就催生了產(chǎn)業(yè)中游的另一大市場主體——專注數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、解讀服務(wù)的企業(yè)。

中科院院士、中科院生物物理所研究員陳潤生說，當(dāng)前獲取基因、蛋白、代謝等各種組學(xué)數(shù)據(jù)的技術(shù)日漸成熟，下一步的關(guān)鍵是生物信息學(xué)的解讀，即通過數(shù)據(jù)挖掘，尋找健康人與病人在分子水平上的差異，建立這些差異與已知疾病的關(guān)系，指導(dǎo)臨床診斷，發(fā)現(xiàn)藥物設(shè)計(jì)分子靶標(biāo)。

中游生物信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，但涉足企業(yè)不多，諸多短板待補(bǔ)。例如，缺乏通曉生物醫(yī)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的復(fù)合型人才，缺少能精準(zhǔn)解讀數(shù)據(jù)分析結(jié)果、出具臨床診斷報(bào)告的遺傳分析師等。

經(jīng)過多年努力，針對精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)面臨的存儲(chǔ)、計(jì)算、解讀問題，中國科學(xué)院計(jì)算所推出了24小時(shí)之內(nèi)就能生成臨床分析報(bào)告的生物信息分析平臺(tái)“晶云”。

“測序后，數(shù)據(jù)分析和解讀最難，解讀得好不好、是否準(zhǔn)確取決于數(shù)據(jù)庫好不好，所以必須要跟臨床數(shù)據(jù)、遺傳數(shù)據(jù)緊密結(jié)合起來?！薄熬г啤表?xiàng)目負(fù)責(zé)人趙屹研究員說。

趙屹介紹，在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中，醫(yī)生既是出口，也是入口，中間加上基因檢測和數(shù)據(jù)分析、解讀，就形成了一個(gè)閉環(huán)。目前測序在臨床應(yīng)用上的發(fā)展相對成熟，但是生物信息分析及解讀的發(fā)展亟待加速，針對臨床醫(yī)生的培養(yǎng)更是亟待加速。

臨床需求持續(xù)釋放

基因測序是一次技術(shù)革命，其臨床應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，主要包括無創(chuàng)產(chǎn)前篩查、胚胎植入前檢測、腫瘤個(gè)性化用藥指導(dǎo)、遺傳性疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、新藥研發(fā)等。目前，無創(chuàng)產(chǎn)前篩查領(lǐng)域應(yīng)用最為成熟，是一片未被充分開發(fā)的藍(lán)海。

2012年1月，華大基因及下屬天津華大醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所與天津市衛(wèi)計(jì)委展開全面合作，在天津市區(qū)及周邊15個(gè)區(qū)縣開展無創(chuàng)產(chǎn)前篩查。

截至目前，天津市已累計(jì)檢測5萬多例，檢出各類染色體異常近500例;按每例染色體異?；颊咂骄鶗?huì)為社會(huì)帶來45萬元額外經(jīng)濟(jì)支出計(jì)算，無創(chuàng)產(chǎn)前篩查相當(dāng)于為社會(huì)挽救潛在經(jīng)濟(jì)損失超過2億元。2016年3月，在天津市，將無創(chuàng)產(chǎn)前篩查作為出生缺陷預(yù)防措施之一的孕婦人群覆蓋率已超30%，初篩人群比例逐年增高，被稱為“天津模式”。

基因測序是一種技術(shù)革命。圖為研究人員在華大基因樣品制備實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作。

除優(yōu)生優(yōu)育和生殖領(lǐng)域之外，腫瘤、心血管等發(fā)病機(jī)理復(fù)雜的大病種也為基因測序的臨床應(yīng)用提供了巨大市場空間。

統(tǒng)計(jì)顯示，我國是世界癌癥死亡數(shù)最高的國家，2015年新增患者400多萬。專家認(rèn)為，腫瘤病人數(shù)量眾多且持續(xù)高發(fā)，為基因測序在腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

“目前臨床亟需基于基因測序的腫瘤風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、個(gè)體化用藥指導(dǎo)、耐藥監(jiān)測、復(fù)發(fā)監(jiān)測和靶向診療?！敝袊こ淘涸菏俊⒅腥沼押冕t(yī)院院長王辰說，與傳統(tǒng)病理分型不同，將腫瘤、心血管等復(fù)雜疾病按基因“分型”的概念已得到廣泛認(rèn)可，根據(jù)患者基因特征所開展的“個(gè)體化治療”將是未來臨床治療的主流。

中國工程院院士王紅陽說，肺癌個(gè)體化分子靶向治療最顯著的優(yōu)勢就是精準(zhǔn)，借助基因測序技術(shù)，可以找到肺癌特有的靶點(diǎn)，進(jìn)而對癌細(xì)胞實(shí)施精準(zhǔn)打擊。個(gè)體化治療可避免患者通過“以身試藥”的方式選擇有效方案，節(jié)省治療花費(fèi)，降低藥物毒副作用的發(fā)生率，患者的生存期和生活質(zhì)量也能明顯提高。

作為投資人，楊云霞給記者算了一筆賬：每年我國新增肺癌人數(shù)100萬人，假如用二代測序取代傳統(tǒng)的單基因、單位點(diǎn)檢測，那么以一次檢測4000元計(jì)算，單是初次個(gè)體化用藥指導(dǎo)的市場容量就有400億元，這還不包括后續(xù)的耐藥和復(fù)發(fā)監(jiān)測等。

專家預(yù)測，隨著基因技術(shù)的不斷突破和商業(yè)化的逐漸成熟，如果基因突變患者都能按照規(guī)范進(jìn)行基因檢測，腫瘤基因測序市場規(guī)模超過千億元只是時(shí)間問題。