健康監(jiān)測與人們的日常生活息息相關(guān),隨著老齡化社會的到來,以及人們對健康生活的不斷追求,健康監(jiān)測產(chǎn)業(yè)將迎來廣泛的市場空間。
隨著人類基因組計劃的完成,生命科學的天書被揭開,也確認了人的生長發(fā)育、疾病健康、衰老死亡都與基因編碼有關(guān),基因測序技術(shù)已廣泛應(yīng)用于遺傳病篩查、生殖健康、新生兒篩查等領(lǐng)域。因此,基因測序在健康監(jiān)測中的價值也愈發(fā)突出。
日前,在首屆南渡江智慧醫(yī)療與康復(fù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇的“健康監(jiān)測設(shè)備的發(fā)展”主題環(huán)節(jié),深圳華大智造科技股份有限公司高級副總裁、青島智造總經(jīng)理倪鳴介紹了基因測序在健康監(jiān)測中的應(yīng)用以及集成電路技術(shù)所發(fā)揮的作用。
據(jù)倪鳴介紹,基因是DNA到RNA到蛋白,DNA分子很小,雙螺旋結(jié)構(gòu),寬度只有2nm,一對之間的間距只有零點幾個納米,作為遺傳物質(zhì)在人類身體中大量存在。人的基因組總共30億個,大腸桿菌基因組也有400萬個,針對這么大的的量進行檢測,就需要高通量而且非常精準的技術(shù)。
因此,把人的基因組測出來在技術(shù)上頗具挑戰(zhàn)。在2003年,美、英、法、德、日五個發(fā)達國家和中國一起共同發(fā)布了基因組計劃的草圖,從那以后,隨著技術(shù)不斷的發(fā)展,從能夠測一個人的基因組,到能夠測一千個人的基因組,再到今天,在全球范圍能夠有個人基因組信息的人約有一百萬個。
倪鳴表示,最初,完成一個人的基因組測序,是需要花費30億美金的大型項目,現(xiàn)在,只需要幾百美金,甚至一百美金就可以測完一個人的基因組,原因除了優(yōu)化核心方法之外,很重要的一點就是半導(dǎo)體技術(shù)的突飛猛進。當芯片的性能以摩爾定律迭代時,測序的時間和成本也急劇降低,尤其是其成本降低速度比摩爾定律的每18個月翻一倍的速度還快。
芯片技術(shù)的發(fā)展使得海量數(shù)據(jù)的基因組測序可以實現(xiàn)高度并行化集成式的低成本和高靈敏度檢測。倪鳴表示,后續(xù),隨著芯片性能的發(fā)展,測序功能可以全部集成到芯片中,通過感存算的結(jié)合,不需要現(xiàn)在的儀器設(shè)備就可以在芯片上完成整個測序。
目前,隨著測序成本逐漸降低,基因測序技術(shù)已經(jīng)從科研普及到大眾的健康檢測與管理中,也將對重大疾病的預(yù)測調(diào)控及精準治療發(fā)揮巨大作用。在不遠的將來,每個人都可以通過基因測序技術(shù),預(yù)知自己未來的健康狀況,幫助人們從被動預(yù)防治療走向主動預(yù)知健康。