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基因组学“铸枪师”

2013-11-23 19:00 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 中科院北京基因组研究所团队致力于研发国产基因测序仪,经过两年半的努力,成功推出我国首台达到国际主流技术指标的第二代测序仪。该设备性能超越部分进口产品,成本更低,标志着我国在基因测序领域的重要突破。团队通过跨学科联合攻关,并与企业合作推动产业化,为中国基因组学的发展注入了新的动力。

近年来,基因组学领域的研究者们不断努力,致力于研发属于中国的高性能基因测序仪器。基因组学研究领域中,测序仪的优劣被比作士兵在战场上是否拥有得心应手的武器。然而,尽管我国是“人类基因组计划”仅有的六个参与国之一,长期以来,国内基因测序仪器和试剂的市场却严重依赖进口。

中科院北京基因组研究所(以下简称基因组所)党委书记杨卫平曾形象地指出:“拿着别人造的枪,装着买来的弹,打着别人打剩下的鸟。”这形象地描述了我国在基因测序领域受制于人的现状。基因组所技术研发中心主任于军也表示,测序仪就像交通系统中的“车”,如果没有自己的“车”,我们就无法在基因组学的道路上前行。

研发国产测序仪:跨学科联合攻关

为了改变这一局面,基因组所技术研发中心常务副主任任鲁风带领团队,决定从第二代测序仪入手,开展自主研发。这一任务的完成需要生物学、半导体、光学、材料科学、自动化控制、图像处理、机械工程和软件工程等多个领域的协作。为此,基因组所邀请中科院半导体研究所、中科院电子所和计算所等多个科研机构参与合作,形成了强大的跨学科攻关团队。

团队成员不仅需要具备广泛的专业知识,还需要亲力亲为解决实际问题。任鲁风表示:“通过生化反应产生光学信号,再进行图像处理和软件分析,这一系列复杂过程都需要科学严密的设计和控制。”在研发过程中,团队成员甚至需要亲自到外地解决技术难题。

突破与成果:国产测序仪的诞生

经过两年半的努力,团队于2011年成功研发出我国第一台达到国际主流技术指标的国产化第二代测序仪。该设备不仅性能超越部分进口产品,其成本仅为进口设备的一半,应用成本更是低于进口设备的三分之一。这一成果标志着我国在基因测序领域迈出了重要一步。

基因组所随后自主完成了该项目的工程化和产品化开发,并形成了自主知识产权集群。时任中科院副院长李家洋对此表示高度肯定,并支持其产业化发展。

推动产业化:科研与商业的结合

为推进测序仪的产业化,基因组所与上市公司紫鑫药业展开合作。双方此前已在多个领域有过紧密合作,包括人参基因组研究和中国人参资源普查等。在一次历时三个月的人参资源调查中,科研团队行驶2.5万公里,采集了3万余个样本,建立了国内首个人参物种种质资源库。团队成员克服了种种困难,甚至有人因伤病未愈坚持完成任务。

在不久前召开的国际基因组学大会上,基因组所与紫鑫药业正式签订了合作开发第二代高通量测序系统的投资意向协议。双方期待通过这一合作,进一步推动国产测序仪的普及和应用。

结语

基因组所的科研团队用实际行动证明了中国科研人员的创新能力和毅力。他们不仅在技术上实现了突破,还通过与企业的合作,为国产测序仪的产业化铺平了道路。这支“铸枪师”团队的努力,不仅为中国基因组学的发展注入了新的动力,也为全球科技创新贡献了中国智慧。

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