田晖:与其做玩具,何不把芯片用到基因测序改变生命

关键词/基因测序仪 生物芯片  安序源

基因测序等前沿生物技术(BT)和大数据等信息技术(IT)的融合,构成数字生命健康。从技术到应用,从科研到产业之间的转化逻辑是什么?未来方向如何?基因慧特设《大咖论健》专栏,汇聚数字生命健康先锋的专业前瞻性声音,第87期嘉宾为安序源生物科技(深圳)有限公司CEO田晖博士。

 

我们知道,基因是生命遗传和生命健康的密码,解读基因的核心设备之一是测序仪,而测序仪的核心是生物芯片
芯片原本是严格密封保护的集成电路,后来发现把表面打开后,加入不同的材料,通过物理化学方式把它们结合在一起,可以做成一个具有全新功能的产品,比如让相机在没有月亮和辅助光源的夜晚也拍出清晰的照片。这就是田晖博士在Invisage公司担任副总裁(VP)时攻克的难题,研发红外相机芯片,与Qualcomm芯片配套组成相机模组进入华为等手机。后来Invisage公司被苹果(Apple)公司收购。
芯片结合新材料,打开了新的想象空间。除了做一个摄像玩具,是否可以应用到更有趣和有意义的地方?田晖博士在Genia公司(后被Roche公司收购)担任VP期间,把这个经验应用到生物芯片上,很快地解决生物试剂与半导体集成电路结合的重大难题,实现生物膜层自主合成的化学过程,领导团队很快设计出用于分子诊断的基因测序芯片。
这不仅因为,田晖博士看到这家公司吸引美国著名的芯片上市公司的70多岁离休CTO来做顾问甚至是免费工作,更是唤起他从小对医学治病救人的崇高使命的憧憬。不能当医生,以工匠的角色帮助医生,提供分子诊断的“利器”,与其做玩具,何不把芯片用于基因测序改变生命?
田晖博士的芯片技术背景和对生命健康领域的激情,很快在短短几个月内吸引到后来成为COO的Igor Ivanov博士,Igor博士是俄罗斯圣彼得堡大学少年班毕业和物理化学博士,给罗氏集团和Illumina都做过顾问,曾在美国硅谷创立多家高科技公司,成功并购或上市。之后团队也陆续吸引了来自Roche、华大基因等知名基因公司的技术人才,2016年Axbio(安序源)在硅谷成立
短短三年后,安序源落地深圳,发布最新单分子测序仪和智慧生物芯片,获得华润集团、清华研究院、松禾集团的大力支持。在新品发布会召开之际,基因慧受邀专访田晖博士,回顾创业历程、产品计划和愿景。
 
 
1. 智慧生物芯片对测序带来革命  
基因慧】田博,首先祝贺安序源的测序仪和智慧生物芯片发布会(详情)成功召开,此时此刻您最大感受是什么?想对您的团队和基因慧读者说些什么呢?

【田晖】谢谢!作为创业者,对于今天的成果感到非常高兴。首先感谢我的团队,这是个里程碑,更是起点,是对这几年来大家努力的总结。包括美国、俄罗斯和中国的团队都很受鼓舞,这么多年辛苦工作的成果终于要公开展示。
激动之余,马上有新的里程碑需要我们去完成,要站在更高的高度,因为前面要做的事更多,空间也更大。谢谢基因慧读者对我们的关注,希望大家持续关注我们,能够看到我们的产品在市场上成功,也希望将来有一天基因慧读者都变成我们的客户。
 
 
【基因慧】我们看到包括深圳清华大学研究院、松禾集团、华润集团等机构代表对发布会的反响特别好。是什么样的契机让您在2019年的6月份在这个时间节点选择发布新测序仪和生物芯片呢?
【田晖】我们2016年开始创业,从集成电路、半导体工艺、生物化学、到微流控等技术逐步积累,才能把这么复杂的系统整合在一起,正好在这个节点上达成了阶段性的目标。
从市场方面我们也感觉到最近这一两年对这种智慧芯片的兴趣很高,大家都希望能够把复杂的基因检测平台小型化、快速化、简单化和低成本化,这正好是我们技术最大的一个优势。
除了基因测序仪作为我们核心的产品,智慧生物芯片平台本身也给别的很多产业带来革命,包括蛋白、核酸、小分子化合物等的检测。目前已经开始有多家机构和我们进行深度合作。
 
 
2. 中国特别是深圳是世界的高科技生产中心  
【基因慧】我们看到Axbio团队是在硅谷开始创业,是什么样的契机促成团队进驻中国深圳这片热土成立安序源呢?从2016年成立到2019年发布新产品,这个时间相对而言是很短的,能谈谈研发和技术转化落地的过程吗?

【田晖】中国为创新创业提供了非常有利的环境,特别在生命健康领域的创新产品研发和审批上,相对美国是很大的优势。另一方面,中国政府支持力度和市场容量比美国大很多。比如说美国政府出了一个约2亿美金的精准医疗计划,中国马上以几十倍以上的资金额来开展中国精准医疗计划。除了政府推动,很多VC和投资机构也都跟了上来,带来非常好的发展契机。我们看到除了市场潜力和应用范围更大外,中国市场的产品放量的程度和速度也超过美国市场,特别是在新技术的承受能力和需求程度远远超过其他国家。

我们之所以选择深圳,清华研究院起了非常重要的引进作用。深圳市的商业化、市场化和国际化程度很高,在深圳生活和工作与在海外没有多大区别。深圳市政府的支持力度很大,我们团队成员得到了包括住房补贴等人才计划的支持。我们感觉深圳市政府是真的是在办实事,用服务的心态来帮助企业发展,这在美国几乎是不可想象的。

在很多层面上我们切实感受到了“深圳速度”。比如实验室建设,在美国要做合成化学实验室难度很大,开始发展会非常艰难。在中国我们几个月就把一个高水平合成化学实验室建起来了。所以我们国内平台的硬件设备设施等不比美国差。这在相当程度上帮助我们加快了研发进程。中国,特别是深圳是世界的高科技生产中心,有各种可以大规模量产的生产线,包括我们产品的工业设计、机械设计等等也主要是在深圳完成的。当然在美国招聘有丰富行业经验的员工相对容易一点,这在国内目前是有一定的挑战性。所以我们在深圳清华大学研究院设立了研发中心,与清华大学本部合作联合培养博士后,建立人才储备。

3. 安序源:量产级高通量临床测序平台生产 

【基因慧】在目前竞争这么激烈的基因测序行业里,您认为安序源测序仪定位和特色是什么呢?

【田晖】我们主要是做临床市场。我们认为市场上已有的产品还有需要改进的地方,比如要弥补二代测序读长短和三代测序成本高的短板。我们的产品特色是通过高通量来解决价格的问题,同时实现单分子长读长测序,并具有简便易操作和速度快的优势。比如我们采用了全球领先的12吋半导体晶圆工艺,它可以在同样的空间里集成更多的器件和功能,产出更多的芯片,在性能和价格上与其它工艺相比优势巨大。在产品设计上我们充分考虑了临床需求,并采用了先进的生物化学方法来实现快速单分子测序。

与传统的生物技术公司不同,我们的研发路径是以量产和高通量为导向,一开始就设计制造出可以大规模并行处理生物信号的芯片,并同步开发微流控技术和生化试剂。好处在两方面:一方面是它可以直接做成高通量的产品;另一方面是加快了研发进程,生化实验在芯片上直接运行,一次就可以产生大量数据,便于迅速筛出统计学上有意义的结果来指导调整技术路线。这实际上就是实现了Lab-on-a-chip的理念,也是很多科学家梦寐以求的研发利器,可以跳过很多从实验室到量产中间逐步优化的过程。
 
 
【基因慧】对于新型测序仪,我想大家比较关心三个问题,一是稳定量产的投入时间计划,二是应用切入点,三是相关的参数数据。

【田晖】我们正在和合作伙伴加速研发部分领域的应用转化,特别是微生物和肿瘤检测。比如在微生物领域的应用,我们可以一次读出16srRNA基因的完整序列。再比如和俄罗斯科学院合作肿瘤panel。我们已经跟这些早期合作伙伴开展应用开发及验证,从这一步到下一步量产,我们自己认为应该是用月来算,而不是用年来算。

特别指出,我们的团队在研发及量产方面有丰富的经验。比如我们的COO Igor Ivanov是俄罗斯圣彼得堡大学少年班毕业,物理化学博士。他对新材料和工艺的开发很有造诣,也给罗氏集团和Illumina都做过顾问。Igor曾在美国硅谷创立多家高科技公司,成功并购或上市。

 
 
4. 把芯片用到基因科技改变世界   
【基因慧】什么样的契机让您从研发CMOS图像传感器领域转到生命科学领域,您的初心是什么呢?

【田晖】我想很多人都体会过自己或亲人生病的痛苦,我也不例外。所以从小就觉得医学这个行业非常崇高,可以治病救人。但我自己不适合当医生,不知道怎么去直接参与人类健康事业。

后来碰到一个“偶然“的机会,进入一家公司来负责测序芯片的研发,在那里遇到了让我非常敬佩的几个“退休人士“。他们从美国著名芯片上市公司的副总/CTO/创始人位置退下来以后,70多岁了又来到这家公司服务,甚至是免费工作。从他们身上我对这个行业有了更深的了解和尊敬,而且认识到我这么多年的积累也可以直接用到生物医学上。虽然没有当医生,也可以用工匠的身份在生命科学领域尽自己的微薄之力。

我们中国有句古话叫”工欲善其事必先利其器“,我们把工具做得更好,能做的科学研究就更多。比如原来一天只能做一个纳米孔实验,现在我们可以一天做上百万个纳米孔实验。实现这个技术的关键之一是生化试剂与集成电路的接口。我原来做过类似产品,当时是把量子点纳米材料和芯片结合在一起。量子点纳米材料其实比生化试剂对环境和接口更敏感,让它和集成电路芯片完美地结合在一起的异构材料结合技术相当复杂。

记得当时做出量产化产品的时候,我们非常激动。从这个项目上我们学到可以把原本严格密封保护的芯片表面打开,加入不同的材料,通过各种物理化学方式把它们结合在一起,做成一个具有全新功能的产品。这个产品出来后,就可以让相机在没有月亮和辅助光源的夜晚也拍出清晰的照片。从那我们就体会到,将集成电路芯片与新材料结合,可以开拓出新的产品,打开一个全新的市场,从而把半导体量产的优势带到更多的应用场景。

智慧生物芯片基于这样的技术,把精密测量的仪器缩小到微米级,直接捕获生物分子产生的微弱离子信号,然后迅速通过电路放大并转换成数字信号,这个是能够达到最高信噪比的一个测量过程。把生化试剂直接放到集成电路芯片上来,并实现很好的信号耦合,就能做到很高的通量,很高的灵敏度。这对生物学来说也是很大的帮助。

 
 
5. 工程级的产品让生命更美好  
【基因慧】生物芯片结合新材料打开新应用的窗口,有哪些特别的事让您感受到这对生物技术和医疗健康的意义呢?

【田晖】今天来到现场的一个嘉宾,事业很成功,做到著名上市公司的CEO。他得癌症后,对生命有了更本质的理解。自从听说我们用芯片研发基因测序仪,应用于生命健康领域时,他就拿自己的资源帮我们做研发。用他的话说,之前用芯片做手机摄像头,用一年就想换掉,其实是个玩具。现在这个产品才真正可以改变人的生命。我自己也说服过好几个苹果的工程师和管理层降薪来参加智慧生物芯片的研发。用他们的话来说:你是想一辈子做玩具,还是想做个产品来改变生命呢?

 
 
【基因慧】未来三年在您的公司发展路线图里,安序源会成为一个什么样的公司?您的愿景是什么?

【田晖】近期愿景,对我们工业界的人来说,就是让我们的产品早日送到用户手上,应用到生命科学。我们是一个产品导向的公司,更关注的是产品在市场的接受度。希望我们的公司能够在生命科学领域占有一席之地。

中期来看,希望能够改变分子诊断的格局,从大型诊断中心进到分布式的诊断和临床检测,让每个医生能够拥有自己的测序平台,能够快速的把测序技术用于疾病诊断和治疗。

长期来看,希望通过我们的技术和产品,每个家庭每个人都能用得上便携式测序仪,让基因测序触手可及并且帮助到每个人提高生命健康质量。

 
 
【基因慧】更大的使命是什么?

【田晖】用工程产品让生命更美好。

注:以上信息仅代表采访嘉宾个人观点,欢迎产学研医资政代表参与《大咖论健》。发布的文章只是产权属于基因慧,转载请联系我们进行授权,欢迎个人转发。

拓展阅读 

安序源发布最新基因测序仪和智慧生物芯片

大咖论健
 临床篇     27位临床大咖访谈    陆国辉/王若光/张学 |  丁洁 |  陆舜 | 于世辉 |  黄国英   |  沈亦平    黄尚志 |   梁军  |  朱军   |  王杰军  |  顾大夫  |   杨平  李宁   |  黄涛生 |  杨云生   |  祁鸣  |  姜艳芳 |  李延青  |  梁志清  |   詹显全   |  王威   |   刘红星  

产业篇      33位产业大咖访谈 |  汪建 |  杨云霞   |  赵瑞  | 孙洪业  | 尹烨  |  阎海  |  曹涵 |  赵奕宁  | 朱岩梅 |  王东辉  |  秦楠   文洁 |  王思振 |  许明炎  |  熊磊   | 许传波 |  柴映爽 |   茅矛  |  揣少坤

科研篇    14位精准医疗大咖访谈  |   高福院士 |  陈润生/于军/康熙雄  |  李继承  |  赵立平  |  瑞馥  |  方向东  |  马端  |  孙立英  |  施奇惠   |  菠萝  |  杨虎山 |  戴俊彪   |  蒋慧   |  鲁兴华 

【关于基因慧】深圳基因界科技咨询有限公司是一家第三方基因和数字生命健康产业创新服务机构,成立于2016年,基于10年产业实践的团队,我们建立了行业数据库YourMap和科技媒体品牌基因慧(GeneClub),提供产业规划、咨询培训和科技媒体等服务,致力于建立数字生命健康产业信息大数据平台。

欢迎产业园区、金融机构、学会及联盟、政府及企业等机构合作,融合发展,赋能创新(400-088-7466,info@genonet.cn)。

 

版权所有,未经允许不得转载。基因慧:数字生命健康创新服务 » 田晖:与其做玩具,何不把芯片用到基因测序改变生命

相关推荐

抢沙发