新一代基因测序仪：助解读人体生命密码

　　在张江高科技园区一个恒温实验室里，一台高通量基因测序仪正在运行。检测人员通过“簇生成”的过程，将血样中提取的基因片段“种植”到一个小玻璃片上，其中包含300亿个碱基对，人体的所有基因密码都刻在上面。这个玻璃片被放入仪器中，电脑就会自动对基因片段进行解读。“这就是新一代的全基因组测序系统。”项目总监许骋说。

　　目前，国内一些医疗机构的基因检测多是针对常见突变片段的检测，而涵盖了所有基因片段的新一代全基因测序技术仅在少数高等院校用于科研，在临床应用的还很少。而许骋所在的机构，主要与各大医院合作，为肿瘤患者、高危人群进行基因检测的临床服务，另一方面也为医疗机构的科研项目提供基因检测技术支持。“在积累的上千例科研样本中，送样的高危人群中，接近一半都发现了致病基因突变。”

　　“因为癌细胞的碱基对变化不易察觉，所以要通过深度测序，使基因指数扩增，从而使我们可以检测到微量的基因突变。”检测人员解释说。仪器连接的电脑上显示着这次运行的质量控制数据——Q30是98%。

　　“机器运行一次的成本是2万美元，如果测序指控标准达不到80%，这些数据就会作废。”检测人员说。

　　“运行一次计算出的数据量是非常庞大的，有600G，可以同时做20个人的全基因片段检测。”如此庞大的数据最终通过光纤输入到底层的大型电脑服务器上。这个巨大的“大脑”有一堵墙那么高，每分每秒进行以“Tb”、“Pb”为单位的数据计算。

　　实验室的一楼还有一个样本库，从患者体内抽取的外周血样本就存储在4℃冰箱里，长期存放的样本都储存在零下80℃的冰箱，此外还有零下196℃的液氮罐。去年，这里曾对两万多例样本进行基因检测。

　　基因是生命的密码，遗传的信息在生命长河中代代相传。“每个健康的人平均携带100余种有潜在致病危害的基因突变。新一代全基因组测序，是应用高通量测序技术对人体全部基因进行超过100次地毯式排查，发现隐秘的300万个基因差别，对上百万个分子进行同时检测，从而找到潜在的致病基因缺陷。”许骋说。

　　2008年，现代分子生物学之父James Watson历时4个月，进行了首个个人全基因组测序。研发中心副主任吴孟华说，全基因组测序检测，可以绘制个人全基因组图谱，将揭秘人体所携带的所有类型的基因变异，发现潜在的危险因素，包括家族遗传性疾病、心脑血管疾病、代谢性疾病等各类疾病的风险。

　　“乔布斯生前就曾花费30万美元在斯坦福大学医学院做了全基因组测序。”曾在斯坦福大学医学院工作的许骋那时第一次接触了全基因组测序技术，许骋介绍，按照美国的标准流程，出具检测报告后，遗传咨询师将为检查者进行解读。“美国有4000多个经过认证的遗传咨询师，目前中国只有几十位经过卫生部培训的遗传咨询师。”

　　每个人有30亿个基因编码，由A\T\G\C四个元素以不同方式进行排列组合。运用新一代测序技术，60多个致癌基因可以在一天内全部解读出来，30亿个基因编码将在11天内全部解读完。即使是这样的尖端基因测序技术，也不能保证100%没有遗漏。

　　许骋说：“新一代测序技术的不足是，在把DNA打断时，有些基因编码可能会丢失，因此我们设计前就知道哪些区域可能会遗漏，结果出来后再与标准样本进行比对，发现‘漏网之鱼’就用第一代测序技术进行弥补。”