首度基因CEO唐元華：未來大眾基因資料庫的普及會顛覆醫療健康產業

生物探索

編者按

數學博士唐元華是一位具有豐富海外經驗的生命科學研究員和發明家。他發表了20多篇研究論文，也是90項授權美國專利的發明人。2015年他從矽谷回國，創立了首度生物科技（蘇州）有限公司，獲得1千多萬美元的風險投資。在接受生物探索採訪時他說，「不用擔心測序儀的普遍使用會帶來同質化問題，就如同今天不用擔心軟體與機器智能行業太擁擠一樣。做企業一定要有長遠的布局，要看到未來10-15年的產業趨勢。」

走進唐元華博士辦公室，首先吸引眼球的是中國抗癌公社江蘇「與癌共舞」分社贈與的一面旗幟，旨在感謝首度基因免費為很多癌症患者與家庭提供了服務。這面旗幟的主題是「情系病患暖人心，同舟共濟齊抗癌」。唐博士告訴記者，「與癌共舞就是在精神上戰勝癌症，不要畏懼癌症。」

與這面旗幟對著的那面牆，懸掛著艾倫－圖林（Alan Turing）和愛瑞克－蘭德（Eric Lander）的畫像。「這兩位都是數學家，他們的工作改變了世界」，唐博士解釋到。數學與唐博士有著很深的淵源，也是他本科、碩士、和博士的專業。那麼是什麼原因讓這位從數學出身的博士轉向基因組學研究？他如何在當今的基因科技產業跑道上抓住機遇？他對基因行業又有怎樣的見解？今天，生物探索將與您分享唐博士與基因行業的故事。

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從數學到基因組學，用理論解決生命科學難題

80年代末還沒有生物信息學的概念。唐博士上大學時，計算機相關專業都被安排在數學系，這些專業的核心也都是數學。1988年完成數學的本科和碩士學習之後，他赴美留學。就在這一年，DNA雙螺旋結構發現者James Watson來到其所在的學校做了題為《人體基因組工程》的報告，介紹了美國即將開展的人類基因組計劃。這場報告也成了他人生的轉折。

聽完James Watson的報告，唐博士決定從事基因組學的研究。由於本科和碩士都是數學專業，因此要做基因組學研究，必須要先了解生命科學，唐博士說，「在猶他大學讀書的時候，我用四年的時間攻讀了兩個學位，一個是生命科學本科學位，另一個是數學博士學位。我的初衷是希望能夠通過理論手段來解決生命科學問題，但我不希望被動地等待生命科學家告訴我什麼是生命科學的核心問題。」

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從矽谷到中國，揭秘人類基因組的奧秘

1996年唐博士進入了工業界，曾先後在美國4家上市公司擔任生物信息部門負責人。2006 年在矽谷創立了Deepdyve Inc，擔任總裁兼CTO，吸引了1千多萬美元的投資。2015年回到祖國，與分子生物學專家徐健博士帶領團隊創立了首度生物科技（蘇州）有限公司（以下簡稱首度基因）。他說，「中國是世界人口大國，總人口佔世界人口的四分之一。因此沒有任何一個地方比中國更適合做基因資料庫的研究了。」

唐博士見證了生命科技的快速發展，全程參加了人類基因組計劃，還參與其後的「千人基因組」計劃。2003年，人類基因組計劃比預期提前2年完成，科學家們首次拿到了人類基因組的草圖。那麼如何把這些成就利用起來？這就涉及到人類基因組計劃之後的下一個目標——把人類基因組測序的價格降到1000美金，這樣的價位才能讓老百姓承受得起。這個目標在2015年實現了。因而，這一年被稱為基因組創業的元年。隨著基因科技的高速發展，唐博士認為，「1000美金人類基因組測序實現之後，下一個目標就是在15年之內實現全球所有人的基因組測序，使得基因組信息就像智能手機一樣普及。這個革命正在發生。」

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從癌症基因檢測到中華人種資料庫，切入點在大眾基因組

測序技術的應用面很廣，它會帶動成千上萬的產業。唐博士介紹到，「測序的直接臨床應用大概分為4個，產前篩查、遺傳病檢測、癌症診斷與治療、以及病原體測序。每個領域都有幾十億美元的市場。選擇哪個方向，跟創業者的研發背景有很大的關係。」隨著測序深度的提高，人們越來越認識到癌症與遺傳緊密相關。在創立首度基因時，他以癌症基因檢測為起點，目標是建立中國人基因組資料庫。唐博士強調，「我們做的是基因大數據，是大眾的基因組學」。

人類的生命由基因組控制，就好像計算機受程序控制一樣。控制我們生命的主程序就是基因組。每個人的基因組，包含了生命的核心秘密。「好比買汽車，如果沒有使用手冊，可能就不知道如何保養。每一個人也一樣，如果不知道自己的主程序，就不知如何自我呵護。」以「大眾基因組學」為切入方向，唐博士希望能給每一個人提供基因組信息，秉著大數據的概念，致力於把所有人的基因組信息集中起來，並放到雲平台中為大家服務。

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從測序到全方位遺傳檢測，避開產業擁擠跑道

最近幾年，基因檢測相關的公司頻頻成立，根據最新統計目前國內與基因相關的企業多達600多家。對此，唐博士鼓勵同行，「基因測序技術就像是IT行業的編程技術，應用廣泛，可以支撐一個巨大的產業集群。不用擔心測序儀的普遍使用會帶來同質化問題，就如同今天不用擔心軟體與機器智能的行業太擁擠一樣。」 但唐博士同時強調：「做企業一定要有長遠的布局，要看到未來10-15年的產業趨勢。」

創立首度生物時，他避開了擁擠的跑道，選擇 「大眾基因組學」作為專攻方向。他說：「目前國內沒有任何一家公司的商業模式與我們的一樣。我們是以基因組大數據為切入點，所以叫大眾基因組學。主要的特點是同時對所有的人類基因進行測序和注釋，通過智能程序進行分析，並通過網路來傳遞結果，在網路上建立相同基因型的用戶群體「。

唐博士告訴記者，首度基因目前主打的產品是 FD-Exome ，也就是全外顯子測序，是一種全方位遺傳檢測。基於高通量測序平台，採用目標區域捕獲技術，能一次性平行檢測外顯子組內全部基因以及已知的基因調控區域（非編碼，但已知部分功能），精準捕捉個人的缺陷基因。測序深度十分關鍵，尤其是對臨床產品。他說，「開發產品時我們對測序深度的要求很高，基本超過臨床要求1倍以上。目前其它公司提供的基因組測序服務，達不到這樣的臨床需要的精度」。

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從人才培養到生物信息數據中心，克服產業瓶頸

數據解讀是基因檢測從實驗室走嚮應用的關鍵，目前生物信息技術人才匱乏已經成為了亟待解決的問題。唐博士具有豐富的生物信息學研發經驗。在美國時，他招募並培養了很多生物信息人才，來源包括物理學家、數學家、統計學家、計算機學家等。他帶領過多個團隊，在生物信息學人才的培養上有近30年的經驗。人類基因組計劃中20%的基因是由他所帶領的團隊發現和命名的。同時他也是美國90項已授權專利的發明人，在《自然》、《科學》等著名期刊上發表20多篇研究論文。這些成就大部分都集中在生物信息和基因數據分析領域。

這些經驗對唐博士後來回國創業有著很深的影響。為很快、更好地推動公司的發展，他在公司建立了生物信息部和醫學信息部兩個部門。生物信息部主要從事軟體的開發以及資料庫的建立和維護。醫學信息部主要是把信息整理並編輯到資料庫中，並對下機的變異數據進行臨床意義的解讀。

對於目前國內存在的生物信息學分析瓶頸問題，唐博士認為，中國教育界對科學人才的培養反應太遲鈍，導致基因組學科人才嚴重缺乏。從教育角度而言，國外的名牌大學多數都有「基因組學中心」，但國內的名牌大學卻沒有這樣的機構。未來國內的名牌大學應該對行業發展更加敏感些，設立新型的院系，比如基因組學、生物統計、基因諮詢等。不光要培養生物信息學人才，還要培養遺傳諮詢人才。他同時感嘆道：「目前國內有些不好的現象，在企業界里很難招到能踏踏實實做基因組學研究的人才，比如來自數學、物理學、計算機、或統計學的人才。我希望熱愛科研的青年們不要過於看重一時的經濟得失，積極投入到科研中。」

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忠告同行：做基因檢測，不要忽悠

隨著基因檢測應用領域的多元化，市場上相關產品琳琅滿目，也出現了良莠不一的現象。有的是基於關注不同的疾病，有的基於使用不同的技術。「不同技術的產品性能不一樣，例如基於PCR和晶元技術的產品，它們獲得的信息量，跟基於二代、三代測序技術的產品都是不可比擬的。測序產品檢測的複雜度要高出幾十億倍，從信息量來說，這遠遠不是一兩個數量級別上的問題、而是本質上的差別。」

測序產品進入市場速度越來越快，也越來越多樣，有些人開始利用二代測序來進行天賦基因檢測，試圖檢測繪畫能力、音樂天賦等，這些產品大多數面向兒童。對此，唐博士持負面態度，「現在科技還做不到這些。人的智商到底由哪些基因決定，我們並不清楚，這屬於多基因品性。關於這類檢測，目前做科研是可行的，但是要做成產品，這就是大忽悠了。但是值得肯定的是，對於單基因疾病的檢測、癌症風險基因的檢測，這類產品對健康有著很大的指導意義，是有科學證明的，也是科學界認同的。」

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展望未來：基因檢測將成為未來的醫療與健康行業主幹線

談及基因檢測市場的未來，唐博士說道，隨著測序技術日新月異的發展，基因檢測將成為未來的醫療與健康行業的主幹線。它會帶動醫學、健康管理、和疾病治療等多學科的發展。目前對於人類基因組測序得到的序列，人們只能對大約2%的區域進行注釋。對於基因表達和調控的管理，很多都還不為人知。「比如說，我發表的許多論文中談到的一些重要基因，到今天我們仍然不知道它們的功能。因而，無論是科研還是市場應用，基因檢測都還有很大的發展空間。」

未來，基因組學信息可能會對醫療管理越來越重要，將來醫生開藥可能要先了解患者的基因組信息和藥物代謝信息，比如根據病毒的基因序列確定用什麼葯，再根據病人的代謝基因型來確定用藥的計量。另外，根據基因組信息，還可以確定不同年齡段的人需要注意哪些問題，怎樣調理身體，怎樣補充營養。

最後，唐博士預測，「基因科技帶來的產業革命正在發生。如今的基因科技就像是1995年第一個網路瀏覽器剛剛面世的互聯網時代。與互聯網、手機端一樣，基因大數據也會帶動數以千計的產業。而且，將來肯定會比IT行業的規模更大，因為人類的終極關懷是自身生命的健康。」

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