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蒲公英云客厅——精英访谈

不做基因合成的工程师不是一个好IT

发布者: 仲夏秋夜云 2017-7-20 14:14

不做基因合成的工程师不是一个好IT

小妖去了一趟泓迅科技公司,与以往一样,我都是冲着妖孽的技术去。这一次的技术,怎么说呢……你以为它是一家生物科技公司,其实它是一个“IT公司;你以为合成DNA只是生物制药企业的服务商,其实它撬动的可能是世界惯性。

1.它是一个基因合成技术

首先,他是合成了DNA,而且目前以此为业。所以它帮助一些生物制药企业合成目标DNA,包括引物和基因。同时也设计并合成DNA文库用于筛选目标基因,发现目标抗体,合作方包括中科院微生物所的寨卡病毒研究项目。

2.它合成的DNA是一段序列

这是句废话,但必须强调一下。它可以合成任一排序的DNA。而在合成前,它有自己的计算机系统可以设计或优化这段序列。同时,一段DNA序列可以在它的软件系统中得到结构解读。

3.ATCG010110,你觉得差在哪里?

这看起来是毫不相关的东西,在这家公司的技术就很有趣。

我们总是给很多东西进行编码,比如说蒲公英,拼音编码:pugongying,五笔编码:aigywcamd。那么,谁又说我们目前用的电脑、网络……数据存储就应该基于二进制的010110这样的东西呢?有人问,所谓创新是什么?说起来就是打破规则,那么现在我们是否勇于打破数据存储的规则呢?

蒲公英的基因

好了,以上大概是这家公司让我三伏天能跑一趟的原因:它是一个基因科技公司,也为医药行业服务,但还在进行着IT数据存储研究。

我们的基因编码有多大的容量?人类基因组约有30亿个碱基对,以DNA的形式储存在微米级的细胞核中,DNA具有不可思议的存储密度。那么看看这家企业做的事情。比如说,把一整部《论语》中的文字编码成了一段DNA序列,并且合成出来。要读取文件的时候,样品进机器,读谱。再利用软件还原出《论语》的文字。

看过那么多侦探题材的电影,你是否觉得侦探手段的黑科技太多了?比如说,反复擦拭清洗过的地板,喷上鲁米诺液体,在紫外灯下显示出荧光蓝,侦探们用棉签擦拭,依然可以测出血迹的主人DNA,查出此人有色盲。一滴血能查到几乎所有的遗传信息,而这些信息是天然遗传的。那么……如果这些信息可以人为制造呢?它不怕物理损坏,不怕进水,不怕高温,可复制,微小且稳定。

谁说我们需要移动硬盘?谁说一个网站需要购买服务器备份?那么多企业信息库备案……就连微软都突然意识到,也许我们有更简单的方式,而且不会遗失,反复可复制的方式……比如说那块被反复擦拭过的地板,用棉签取到的一滴水,也许就足够记录所有的数据备份。

这听起来是不是天方夜谭?可它已经很近了。

1ml的离心管,它可以是上千万部《论语》,哪怕把液体倒了,疑似残留物也足够读到所有的信息数据,在解读软件上,它可以变成一本书。说起来很简单,就是信息,编码,合成DNA,需要解读的时候,把DNA放到检测仪器中读谱,自动转码成文字或者图片。

好的,一个黑科技,来看看我提出的问题。

1.该技术,该公司是否在周期中闭环?

这项技术显然涉及几个步骤:信息,转码为DNA序列,合成这个序列,将这个序列放入载体,需要的时候将样品序列测序、解码。其中涉及的环节,该公司是否都能做到,是否有相关专利?关于这些,泓迅科技给了我一个专利列表,有兴趣的蒲友可以查阅学习一下。从DNA设计到合成,直至提取信息时需要的测序解读,他们都是自己的。所以……他应该是全国唯一。如果有其他企业有相同项目,请联络我,我非常感兴趣。

2.合成成本

使用过序列合成外包服务的都知道,这是按碱基对付钱的,当然越复杂越贵。显然,这项技术一定很贵。关于成本的问题,他们的解释倒非常有趣:就是通量大才做服务啊,通量大就便宜啊。他们有一个Synotype合成技术平台,目前到了第三代,也就是Syno®3.0芯片DNA合成。准确合成任意基因,同时对多重位点进行编辑,一张芯片一次合成万条引物,突变率<5‰,价格最低可达到$0.09/bp。而且这个成本随着技术的提升,产能扩展,市场扩大,还会进一步降低。

3.我能理解信息读取,那么谁会选择用DNA储存信息呢?

这里有个显而易见的风险,假设DNA储存信息可行,那么读取端是很容易的,只要有一个手持式测序解码器即可。可是把信息贮存到DNA芯片里就很麻烦了,它可不想我们现在往U盘里写信息那么简单。这也许就是这个技术目前普及到个人和普通用户端最大的障碍,但对于大型企业和特种行业来说,这未尝不是一种机会。

 手持式测序仪

4.关于编码规则

小妖喜欢开创游戏规则的人。任何一个编码模式都是一种游戏规则,蒲公英的拼音为啥就是pugongying呢?有人制定了规则,所有人执行了。那么我们把蒲公英的DNA碱基对定义成AUG,这规则是否能成为全世界的游戏规则呢?

微软也在开发DNA存储技术,如果按微软的说法,他们已经向Twist购买了2000万条DNA用于DNA信息存储研究。而Twist Bioscience今年与泓讯科技签署了合作协议。那么微软和泓讯科技,这套DNA编码规则会不会是一样呢?如果不一样,当未来的某一天,微软的公开预测是2020年,随着DNA存储服务的推出,会不会因为编码规则不一样,泓讯科技的这个DNA编码规则就贬得一文不值了呢?关于这个问题,泓讯科技给出的回答是:目前没有统一的编码规则,包括微软在内,全球有多家企业和研究机构也在致力于DNA存储研究,大家的编码规则还是各不相同,但合成、测序的技术平台是一样的。,从长远来看,编码解码规则的统一是有助于推动这项研究的发展,泓迅科技相关研究的开展不会因为编码规则的变更受到影响。

5.关于目前的运作、规模、合作

200人的团队,驻地在北京、上海、苏州、广州、新泽西……苏州为中心。2016B轮融资,具体数额未公开公布,但小妖的个人评价是,这笔融资估值过低。

有人问,这类新科技到什么时候才能变成现实呢?小妖只对新东西感兴趣,仔细想想,我们的新药投入有几个是十年内看到盈利的?

2017713日,哈佛大学的ShipmanChurch等科学家把一部电影编码写进了细菌的DNA中,当解读这段DNA的时候,你可以看到一位骑士和战马的影像。Nature发表后,我们认为人类跨入了DNA信息存储时代。

Church教授说:目前,一个电极监测一个神经细胞,但大脑放不下860亿个电极,所以我们的想法是使细菌作为记录设备随血液到达大脑,记录一段时间的信息。然后科学家可以提取细菌液,通过它们的DNA了解大脑神经细胞的情况。

现在,你还觉得这个技术太遥远吗?也许只是我们的想象力不够,没有突破规则的能力。

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GMT+8, 2017-10-20 09:30

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