五年后基因測序成本只需1毛錢
11月24日,奇點大學(xué)生物技術(shù)和信息學(xué)項目負(fù)責(zé)人Raymond McCauley在太廟正殿舉行的百度BIG課堂上,向大家講述生物技術(shù)的現(xiàn)實和可預(yù)期的未來應(yīng)用。McCauley的主要研究方向是低成本生物技術(shù)應(yīng)用,在他的研究里,生物技術(shù)并不只屬于科研人員,每個普通人都可以使用它,而隨著生物技術(shù)成本的降低,未來的普通人用生物技術(shù)來提升生活質(zhì)量,可能就像今天我們用抽水馬桶沖水、用電腦編程或者上網(wǎng)購物一樣平常。
首先這依賴成本的降低。在摩爾定律下發(fā)展十幾年的測序技術(shù)已經(jīng)不是被封在實驗室的新鮮玩意了。2001年完成人類基因組測序的成本是30億美金,到了2007年就只需要100萬美金,這個價格在當(dāng)時大概可以買一棟不錯的別墅。但到了2013年2500美元就可以做一次基因組測序了,今年1月份這個成本下降到了1000美元以下,在美國這約等于一次肺部胸片的價格。這還不算完,根據(jù)McCauley的預(yù)測,2年后這個成本會比買四張披薩的錢還少,而到了2020年,完成一次人類基因組測序的成本可能只需要1毛錢,大概是現(xiàn)在我們沖一次馬桶的耗水量成本。
設(shè)備的進(jìn)步也是一方面。2014年1月美國生物研究上市公司Illumina(它也是McCauley的前前任雇主)推出一組叫HiSeq X TEN 的設(shè)備,可以實現(xiàn)工廠規(guī)模的基因測序每周至少完成320人次的基因組測序。3D打印技術(shù)也給生物科技的普及帶來無限想像力。
事實上,現(xiàn)在阻滯生物技術(shù)進(jìn)一步普及的瓶頸不是生物技術(shù)的發(fā)展速度,而是信息科學(xué)?;驕y序后的解讀和破解需要巨大的計算能力。由華大基因研究院院長王俊牽頭在深圳建立的“生命之樹”項目組,可以貢獻(xiàn)全世界DNA數(shù)據(jù)的20%,他們每一天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)就有6T。McCauley覺得在生物技術(shù)的應(yīng)用中,可能不再需要懂艱深的生物技術(shù),我們可能像現(xiàn)在工程師編程一樣應(yīng)用生物技術(shù)。
McCauley在美國建立了一個叫Biocurious的類似生物創(chuàng)客空間的組織,他們跟美國政府及IBM之類的大公司等都有密切的合作,會員每個月只需要付100美金就能去實驗室做各種生物實驗。McCauley說未來還會出現(xiàn)一種通過掃描測定基因的設(shè)備,可能不到手掌大小,掃描后直接連接到電腦usb口就可讀取結(jié)果。
現(xiàn)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和能源制造等領(lǐng)域都與生物技術(shù)密不可分,在McCauley眼里生物技術(shù)會像現(xiàn)在的計算機(jī)技術(shù)一樣滲入未來生活的方方面面。除了現(xiàn)在已經(jīng)在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療上的廣泛應(yīng)用,在McCauley描述不遠(yuǎn)的未來,你可以用你的基因數(shù)據(jù)來指導(dǎo)日常飲食(一家叫Second Genome的公司已經(jīng)在這么做了)或選擇生活方式。
比如McCauley在閱讀自己的基因后發(fā)現(xiàn)他患一種叫AMD的老年黃斑病變(其實這在國人認(rèn)知里是衰老中發(fā)生的自然癥狀),這種病一旦發(fā)生便會視力下降直到失明,沒有好的治愈良方。但可以通過日常多攝入維生素等來預(yù)防,McCauley說他也可以積極關(guān)注和參與相關(guān)的實驗和治療。
未來我們也許會像現(xiàn)在從亞馬遜上買東西一樣,普通人即使不懂生物技術(shù),也可以利用它來滿足生活需求。我們可能通過基因來尋找愛人、選擇職業(yè)方向。生物技術(shù)可能繼水電煤計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)后,又一個人類離不開的基礎(chǔ)技術(shù)。McCauley說,甚至當(dāng)你想要一個實木書柜時,可以到基因商店去,選擇一段合適的基因序列,把它加入到你的購物車,然后你直接得到一個長成方形的樹木軀干。
McCauley提到的生物技術(shù)公司
1、Illumina:美國知名度最高的生物技術(shù)公司,也是McCauley的前雇主。成立于1998年,已在納斯達(dá)克上市,手握大量現(xiàn)金,時刻準(zhǔn)備買下新冒頭的小公司,在市場中具有一定壟斷地位。今年1月分推出一組新的測序設(shè)備HiSeq X Ten,每周至少能完成320個人的基因測序,測出全基因組序列的成本不到1000美金。國內(nèi)已有公司引進(jìn)這組設(shè)備。
2.23andme :成立于2006年,主要提供低成本的個人基因組測序服務(wù),吐口吐沫就告訴你基因的秘密??赡芊?wù)面向個人更注重對外宣傳,所以是目前國內(nèi)科普度最高的生物技術(shù)公司。
3.Biocurious 實驗室:McCauley是創(chuàng)建者之一,它類似一個生物技術(shù)的創(chuàng)客空間,非營利組織,與美國政府和IBM等公司有密切的合作。會員每個月付100美金,可以去實驗室里做各種實驗。
4.Second Genome:一家研究微生物領(lǐng)域的公司,他們喜歡把研究成果轉(zhuǎn)為普通人的生活指南。比如推崇像古人那樣飲食,不用把生活環(huán)境弄得太干凈,更明智使用抗生素等。McCauley介紹可能在不久的將來,人類可以做到對自己身體里的微生物做一次人口普查。