解密“全球最大測序機構”華大基因

　　在深圳，背靠鹽田青翠的北山，有這樣的一家基因測序機構，基因測序規模在全球達到最大。

　　它是華大基因。有人說它會是下一個華為，下一個騰訊。

　　它的員工平均年齡不到27歲，每個月平均卻有3份學術論文登上“CNNS（即《Cell(細胞)》、《Nature（自然）》、《NEJM（新英格蘭醫學雜志）》、《Science（科學）》）”，體量相當于一個院士的畢生科研成就。它把科研做到了極致。

　　所有的媒體對它感興趣，所有的資本對它感興趣。

　　它將發布在國際頂尖科研刊物的代表性學術論文集結在北山工業區11棟7樓展廳，做成一面巨大的“論文墻”。每個人去那里參觀，站在科學的下面，自覺很渺小。

　　投資人也不夠清楚，基因測序是怎么回事？它的商業模式是什么？

　　137臺測序儀支撐“基因帝國”

　　2013年4月10日上午，記者來到了鹽田北山道。華大基因就在過了北山道天橋第一個紅綠燈右手邊的路口。馬路旁豎起了一塊藍色底的指示牌，上面的白色字體“BGI”顯得尤為顯眼。

　　“我們這邊以前是個鞋廠，老板跑路了，我們就把這個地方租了下來進行了改造。”華大基因工作人員告訴記者。

　　附近過往的路人也許知道這是BGI，也有人知道它是華大基因，但是他們多數并不清楚，華大基因究竟是在做什么的公司。極少的人能知道，這是一家基因測序機構，甚至是全球最大的基因測序機構。

　　從1樓的總服務臺上去，你將看到2樓是做生物信息分析的場所，3樓是健康實驗室，4樓是蛋白平臺，5樓是核酸平臺，6樓是農能平臺，7樓是辦公場地、實驗室和展廳，8樓是辦公場所和會議室。也許只有核酸平臺這些看似高深的生物名詞，才能提醒你這并非傳統或常規公司。

　　早在20多年前，從得知國際基因計劃啟動后，華大基因董事長兼總裁汪建就在想象并推近自己與基因測序之間的關系。不過那時候，他可能還想象不到他將擁有一個帝國。

　　這個距離的極大縮短，在哈佛大學遺傳學家喬治·洽奇口中得到闡述，“1999年，華大基因支持了人類基因組計劃的1%，而到今天，華大的基因測序能力讓其在世界基因測序上的貢獻超出了50%。”

　　這是今天華大基因在全球基因領域里的坐標系。據說有人問華大基因CEO、華大基因研究院院長王俊，華大基因是否真的是全球最大最好的基因研究機構，他跳起來反問了，為什么不相信中國可以做出一流的東西。

　　“華大基因最核心的就是測序。”前述私募人士表示，2009年第一次登門調研的時候，已認定這一點。

　　華大基因可能也認準了這一點。2010年年初，華大基因利用6億國開行貸款，從美國Illumina公司購買了128臺新一代測序儀Hiseq2000。這是華大基因核心競爭力——測序能力的支撐，因而是最重要的資產。

　　華大基因內部人士也認為，如果要問華大基因從什么時候開始成為全球規模最大的測序機構，或許就應該從這一時間點算起。隨著新機器的到來華大基因迅速擴張，到2012年，其測序產出能力占全球一半以上。

　　到2012年9月，華大基因開始收購上游公司CG。“它在技術研發方面有很強的優勢，而對華大來說，像測序儀的研發，就是一個很好的互補。”華大基因品牌宣傳部部長楊碧澄告訴記者。

　　目前華大基因在國內可能已沒有勢均力敵的對手。“可能在單個的領域里面會有一些做類似工作的機構或公司，可能專注于做無創產前，或是科技服務，而不像華大基因是一個非常多元化的綜合體。”4月10日下午，華大基因品牌宣傳部部長楊碧澄當面回答記者。

　　一位接近華大基因的機構人士告訴記者，“國內同行不好比，A股里面如果硬要說，那就是達安基因和迪安診斷，廣州還有個沒有上市的金域檢測。國外可以比的，韓國有一家Macrogen集團，也是上市公司，做基因檢測；美國有一家，就是Illumina公司。”

　　2013年4月10日下午，在華大基因總部辦公樓5樓，隔著玻璃見到了Hiseq2000測序儀。“一臺儀器就相當于一臺法拉利的價格，80萬美金。128臺儀器，深圳總部有20臺，香港88臺，其余放在其他片區。”工作人員介紹，“后面這個儀器的數目增加到了137臺，我們還加上各類的測序儀，像研究蛋白質的質譜儀等。”

　　這些儀器是全自動化的。工作人員告訴記者，“上機要走立項，走流程，而且有值班人員24小時上班，以確保機器有沒有故障。有時有一些很珍稀的標本，像我們之前做過一個澳大利亞土著人，它就是好幾百年前的頭發樣本，只有這一份樣本。所以要確保儀器萬無一失。”

　　實際上，樣本從測序儀測出來還只是一張圖譜，還要交給生物信息分析的團隊，把圖像信號轉化為數字信號，然后通過編程或其他計算方式把結果計算出來，才出報告。在華大基因4000人的職工團隊里，約有1000人專門從事該類數據分析的工作。

　　97086項目與“大科學”

　　華大基因在一本28頁厚的新宣傳手冊上，公布了標志性研究成果的精準數據，提示著這個基因帝國的迅速崛起和膨脹。

　　在破譯重要經濟和科研價值的動植物基因組方面，目前華大基因已完成586個物種基因組測序和28200多個變異基因組研究；

　　在全面了解人類進化及疾病相關的遺傳機制方面，已完成57000多個個體相關基因組測序研究；

　　在解析所有環境中的微生物群落基因組方面，已完成6000多個樣本的單菌基因組測序和5300多個樣本的宏基因組測序。

　　換言之，華大基因旗下已積聚了海量的97086項研究成果。

　　在這些科研成果背后有個“大科學”概念，是華大基因在總部展覽廳里掛出的大目標之一，意思是用科研帶動科技應用。汪建不止一次對身邊的“小家伙”說，科學只認第一，不認第二；誰先出成果，先發文章，誰就是老大。

　　隨著全球新型禽流感H7N9疫情爆發，4月7日華大基因研究院宣布，在人感染H7N9禽流感病例出現后，華大基因即積極聯系參與研究病毒，并立即開啟應急通道。目前已建立快速檢測平臺，可在36小時內對樣本進行精確檢測，希望能盡快得到樣本。

　　“就是說我們有這樣的技術儲備，只要拿到樣本，那我們可以很快地去解析流感病毒的序列，很快分析出結果來。不過還沒有收到消息。”4月10日下午，記者在華大基因7樓展廳旁的辦公室見到華大基因品牌宣傳部部長楊碧澄，其如是表示。

　　華大基因有這樣說話的底氣。在2003年抗SARS研究中，華大基因在僅4天的時間內完成了有針對性的SARS病毒全基因組測序分析、蛋白質分析、檢測試劑盒研制及抗SARS藥物篩選等多方面的系統研究工作。

　　2011年面對德國致病性大腸桿菌疫情，華大基因在收到樣品后的3天內完成了大腸桿菌基因組的測序和初步組裝，并及時將相關基因組序列數據公開分享。同時在最短的時間內研制出大腸桿菌的診斷試劑盒并向全球范圍內無償提供檢測實驗方案及所需引物序列信息。

　　不久前的2013年3月24日，華大基因又有兩項研究成果在同期《Nature》雜志上在線發表。

　　這一次，它的科研成就來自于普通小麥A、D基因組供體烏拉爾圖小麥及粗山羊草的基因組測序及分析工作。這僅僅是華大基因無數科研“首創”中的一項。

　　2013年4月10日下午，在華大基因總部，深圳市鹽田區北山道北山工業區11棟7樓展廳，記者目睹了這兩篇學術著作。它與其他眾多科研巨作被印刷出來，掛滿在里側的一面巨大的藍色墻壁上。

　　這就是外界盛傳的滿載科學光環的“基因墻”，在華大基因內部稱為“論文墻”或“成果墻”。華大基因工作人員告訴記者，“這些供取閱的論文復印本我們補充得很快，但被取走的速度更快。”

　　華大基因自1999年創立以來，迄今已有500篇學術論文發表在各類學術刊物上，其中登上《Nature》這一世界頂尖科研雜志上的有70余篇（在nature publish index（自然發表指數）的中國科研機構排名是，2010年第4，2011年第10，2012年第6）。

　　并且，以往“1月1發”的華大速度早已被刷新到月均3篇——2010年，華大基因有發布在CNNS上的論文是14篇，2011年18篇，2012年36篇，2013年7篇（截至目前）。

　　在中國，一個院士窮盡一生基本上也只能發2-3篇這樣的重量級論文。而在華大基因身上，極限似乎遠遠還沒有到來。

　　華大基因CEO以及華大基因研究院院長，36歲的王俊，已在Nature系列和Science上發表了多達45篇學術論文；而華大科技CEO李英睿，年僅26歲，在同樣的刊物上已發論文23篇之多；同樣是26歲的鄭漢城發表了10篇。

　　這些如雨后春筍般冒出的科研成果，正如華大基因員工平均年齡不足27歲一樣，讓外界驚詫。2013年4月11日上午，記者在華大基因總部8樓會議室見到了華大基因小麥基因組科研人員張馳，年輕氣息撲面而來。

　　“科研沒有第二，你只能先做出來。”張馳背靠沙發笑著說道，“論文之所以發那么順利，很大原因是我們做的是小麥，全球最重要的糧食作物。之前國際小麥聯盟想把小麥的21條染色體拿出來做，做了十幾年才出來一條染色體，發了一篇nature；去年英國也做了一個，發了一篇文章。可以說我們做的是小麥基因類的第三個大文章。”

　　該項研究成果表明，普通小麥追本溯源是30萬年前先由祖先體烏拉爾圖小麥(A基因組，控制產量和抗病性）與擬斯卑爾托山羊草雜交形成四倍體小麥（AB基因組）；而后大約在8000年前，四倍體小麥再與粗山羊草（D基因組，控制品質和適應性）通過天然雜交，生成了六倍體小麥（ABD基因組）。

　　由于普通小麥基因組大而復雜，其基因組數據在15-16G，為水稻基因組大小的40倍，目前只能先操作A、D單個基因組（B供體還未找到），各包含7條染色體。

　　“用數據來說，水稻基因組數據的大小只有400M；而我們做的1個小麥D基因組就有4G，小麥基因組A有5G，難度很大。”張弛表示，“比如小麥D基因組，它包含7條染色體，整體是一個7條染色體的圖譜，我們只能先打亂了這7條染色體，測出來10萬個序列。這個成果還沒細致到染色體，只是一個draft(草圖)，接下來我們要做精細圖譜。”

　　事實上，近日這項震驚基因界的小麥基因研究，就像在華大基因7樓展廳陳列的具有歷史性意義的一項項展品，僅僅是華大基因龐大基因測序工作的冰山一角。

　　故事最早發生在1999年。高中是理科生的人，一定記得生物書里說過，這一年中國科學家獲準加入國際人類基因組計劃，和美國、英國、德國、法國、日本共同研究人的基因組織，歷時13年，斥資30億。

　　其中中國部分（1%）的絕大部分工作正是由華大基因完成，華大基因因此聲名在外。

　　“2000年克林頓訪華，當時就點名要看華大基因。”2013年3月28日，在廣州花園酒店一樓的咖啡廳，早在2009年就對華大基因發起調研的一家私募老總告訴記者。

　　隨后，華大基因2001年在杭州建立分部，做的第一件事情就是測了比人的基因還復雜兩倍的水稻基因圖譜。“當時日本也在測，我們發得比較早，他們不服氣，說我們只是發了框架圖。2002年，我們就把這個精細圖發了出來。”4月10日在華大基因展廳，工作人員指著nature封面上盛得滿滿的一大碗白米飯說，“這個封面是我們自己設計的，這一大鍋飯煮熟了，意思就是告訴日本我們把這個搞OK了。”

　　2007年，汪建率華大南下深圳，并啟動了另一個重磅項目——“炎黃一號”。工作人員表示，“我們將總部搬來深圳做的第一件事情，就是測出了第一個亞洲人的基因序列。當時做這個項目的時候，像李英睿他們基本一天就只睡4個小時。”

　　2008年，華大基因開始研究熊貓的基因圖譜。成果于2010年1月21日發表在nature上，封面有一句醒目的導讀叫，“Next generation’s technologies crack Jingjing’s DNA sequence”。“這個測的就是國寶熊貓晶晶的基因。華大有一篇論文是講熊貓在300萬年前其實是吃肉的，更有意思。”工作人員透露。

　　當然，華大基因的野心并不止于此，它要達成的目標是“大科學”，進而是“大產業”。2011年11月華大基因啟動了3M基因組計劃，即3個百萬計劃，包括百萬動植物基因組計劃、百萬人基因組計劃、百萬微生態基因組計劃。

　　個人健康服務估值100億

　　有了研究成果，有了儀器，資本市場的機構人士開始關心，華大基因的盈利模式是什么。

　　在華大基因官網上，產業部分下屬有科技服務、健康服務、農業服務、信息服務4個子目錄。

　　“農業將來很可能產生一些比較成熟的，新的農業品種，它可以去推向市場；信息大部分還是處在研發的階段，還沒有完全可以市場化。”根據華大基因品牌宣傳部部長楊碧澄的表述，農業服務和信息服務的商業模式還要經過一段時間的孵化。

　　而隨著測序能力和規模的提升，華大基因第一個也是最主要的商業模式由此誕生：為科研機構、醫院、藥廠、育種公司提供測序服務，即科研的市場化和產業化。

　　這些在華大基因的組織機構下，主要是由華大科技來承載和運營。

　　華大基因品牌宣傳部部長楊碧澄告訴記者，“科技這一塊，我們大部分是提供給專業人士，像院校的老師，院校的研究所，等等。一般像學校跟科研院所，華大不僅提供測序服務，最主要還有生物信息分析。我們給他們提供專業的技術支持和整套的解決方案。”

　　據說華大基因已經跟全球的10000多個機構建立聯系，像中科院、農科院、蓋茨基金會等等。

　　前文提到的小麥A基因組的測序由中科院遺傳與發育生物學研究所發起，與深圳華大基因研究院和美國加州大學戴維斯分校合作完成。

　　而小麥A基因組的測序則由中國農科院作物科學研究所牽頭，與深圳華大基因研究院合作。

　　為了滿足全球基因測序的需求，華大科技早已做好了在全球范圍內覆點的準備。它的組織架構的觸角延伸到華中、華北、華南、華東、西北、歐洲、美洲、亞太和日本10大片區，這意味著，它的商業價值正在或者將從全球各個方向飛來。

　　華大基因品牌宣傳部部長楊碧澄告訴記者，華大基因在全球不同的地區設了400-500名科技代表。

　　跟一般的公司不同，在華大基因不稱“銷售代表”，而是科技代表。“其實就是跟很多科技公司的市場模式是類似的，科技代表通過去做一些市場宣傳，來建立我們的聯系。肯定要在對應的領域，比如說科學界，去參加一些學術會議，讓更多人知道我們可以提供這樣的專業的技術支持。另外就是去拜訪一下老師，去他們的機構直接進行面對面的交流、座談。”

　　在華大基因總部7樓的展廳內，有一塊展板上陳列了華大基因近幾年來的營業收入數據：2009年3.43億元，2010年10.37億元，2011年12.63億元，2012年11.05億元。這一連串的收入數字，絕大多數恰恰來自于科技服務。

　　2012年12月，華大基因融得13.98億人民幣，出讓的正是華大科技42%的股權。這已經是華大基因商業化程度最高，市場化最成熟的板塊。

　　而汪建似乎更看重產前檢測、宮頸癌篩查等健康服務。在楊碧澄看來，健康是一個正在崛起的領域。截至2013年4月10日，無創產前基因檢測已完成109582份病例檢測，宮頸癌篩查完成331374份樣品檢測。

　　而參與華大基因融資的機構人士則透露，“健康服務現在商業化程度不足，更多是規劃中的東西。它2011年的收入只有2000萬元，卻報出100億的估值，相比之下機構更愿意投科技服務。”