*新一期的美國《福布斯》于2010年12月底正式出刊，本期封面文章標(biāo)題為“基因測序科技突飛猛進(jìn)”。文章對基因創(chuàng)業(yè)企業(yè)家JonathanRothberg和他發(fā)明的功能強大的基因測序儀器做了介紹。文章認(rèn)為，這項發(fā)明可能會在醫(yī)藥、食品、能源，甚至消費產(chǎn)品上的一場**，由此形成規(guī)?？蛇_(dá)1000億美元的科技市場。
　　
　　Rothberg發(fā)明的長寬高僅24X20X21英寸的基因***（decoder），可能會改變?nèi)祟惖纳罘绞?。這件看似玩具、或是掌上電腦的小設(shè)備，的確可能是自個人電腦以來對科技界的又一次巨大沖擊，且未來還會形成規(guī)模達(dá)1000億美元的市場。
　　
　　***外部有一個8英寸的觸摸屏，左側(cè)有可把數(shù)據(jù)下載到iPhone的端口，屏幕下方有4個分別標(biāo)有○、X、□和＋符號的測試管。它們分別代表了形**體DNA的*基本4個化學(xué)物質(zhì)，鳥嘌呤（核酸的基本成分，guanine）、胞嘧啶（cytosine）、腺嘌呤（adenine）和胸腺嘧啶（thymine）。
　　
　　這臺以硅芯片為基礎(chǔ)建造的個人染色體檢測儀（PersonalGenomeMachine，PGM），是當(dāng)今世上體積*小、檢測成本*低的上市產(chǎn)品。它可在2小時之內(nèi)，以很高的精度解讀出1000萬個基因代碼符號（lettersofgeneticcode）。與現(xiàn)有使用大型電腦和服務(wù)器的DNA掃描設(shè)備不同，PGM可置于辦公桌上，且售價僅5萬美元，是當(dāng)前具有同類功能儀器的十分之一。這也是史上**科學(xué)家個人、社區(qū)醫(yī)院和高校能夠負(fù)擔(dān)起的儀器。
　　
　　這項由Rothberg和其他工程師發(fā)明的小玩意還可用于改變醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、納米科技和在其他可再生燃料的探索。Rothberg稱，在不遠(yuǎn)的將來，大夫通過DNA測序（DNAsequencing）就能對腫瘤部分的遺傳缺陷點位進(jìn)行修補，并根據(jù)癌癥患者的不同情形有針對性地用藥。患有先天性罕見**的兒童，可通對他們的更多染色體組做針對性的解碼，以消除估計和誤診。
　　
　　PGM更適合于室外醫(yī)療環(huán)境。在第三世界工作的救險人員可使用這種便攜式基因***跟蹤造成水污染的**，或病毒。機場衛(wèi)生官員能利用它對旅行者的基因做采樣分析，在傳染性**和病毒大規(guī)模爆發(fā)前對其進(jìn)行跟蹤。工程師還可利用PGM來設(shè)計和培養(yǎng)未來燃料的微生物。DNA測序還有助于農(nóng)戶培養(yǎng)出生長更快，抗蟲害更強、更耐旱，且施化肥更少的谷物品種。合成生物學(xué)家（syntheticbiologist）還能做到讓**為人類服務(wù)，以制出洗滌液、服裝、家具，甚至能夠?qū)α芽p有自我**功能的水泥。
　　
　　根據(jù)Rothberg的看法，基因測序今后會影響到人類生活的各方面。正如上世紀(jì)是物理學(xué)時代一樣，本世紀(jì)是生物學(xué)世紀(jì)。他深信基因測序科技商品化后所形成的市場，可達(dá)到像醫(yī)學(xué)檢查成像（medicalimaging）科技那樣的1000億美元規(guī)模。
　　
　　Rothberg創(chuàng)建過4家與遺傳學(xué)相關(guān)的企業(yè)。發(fā)明PGM儀器的IonTorrent公司，是Rothberg在3年前夢想能快速、便捷地檢測DNA后所創(chuàng)建。Rothberg的發(fā)明引起了一家名為LifeTechnologies的專業(yè)生產(chǎn)實驗室設(shè)備企業(yè)的強烈關(guān)注。在PGM正式生產(chǎn)前，LifeTechnologies去年秋季以3.75億美元價格收購了IonTorrent。有分子遺傳學(xué)專家認(rèn)為Rothberg有很美妙的創(chuàng)意，并能使項目團(tuán)隊合作的很順利。

　　基因組學(xué)（Genomics）的功效確實被過分宣傳，到目前為止，其功效尚未都顯現(xiàn)出來。當(dāng)科學(xué)家10年前**完成基因圖譜時，他們曾標(biāo)榜新科技能讓老年癡呆、心臟病和精神分裂癥等多種**的**更高效。但這一幕至今未出現(xiàn)。藥品批準(zhǔn)程序讓事情變得更糟。對心臟病、糖尿病和其他常見病的遺傳根源的探索，幾乎讓普通患者得不到任何有用信息。

　　Rothberg認(rèn)為，這是因為新科技還未強大到足以破解潛伏在像癌癥和孤獨癥之后的基因秘密。人們從高中生物課本中就了解到，每個細(xì)胞中心內(nèi)有60億個構(gòu)成DNA雙螺旋體的化學(xué)代碼（chemical　letters）。其中一些可能處在遺傳混亂狀態(tài)，其大量作用尚待發(fā)現(xiàn)。散布在DNA周圍的是2萬個基因，這些物質(zhì)在掌控身體，如何制造包括胰島素、肌肉、血色素、腦組織、骨骼和凝血因子在內(nèi)的幾乎所有身體所需的內(nèi)容。那怕基因內(nèi)深藏只有一個出錯的化學(xué)代碼，都將會增加患上癌癥或糖尿病的風(fēng)險。

　　尋找基因中致病的錯誤代碼，并將它們從多種無害基因變化體中分離出來，將是破解巨量信息的重大挑戰(zhàn)。但是，迎接挑戰(zhàn)的科技也在高速改進(jìn)。政府雇用的研究人員10年前，在花費了納稅人的30億美元資金后，終于**成功揭開了人類基因編碼。在像基因傳奇人物克雷格·文特爾（CraigVenter）等一批私人機構(gòu)的努力下，人們現(xiàn)在只需花1萬美元，再等上數(shù)周便能**地解讀自己的整個DNA序列。至今已有近3000人，其中大多數(shù)是在研究課題中獲得了測序結(jié)果。有基因測序?qū)＜曳Q，能夠獲得測序結(jié)果的人數(shù)到2012年時會猛增至數(shù)十萬人。在美國立衛(wèi)生研究院（NationalInstitutes of Health，NIH）主任FrancisCollins看來，現(xiàn)在能做到的事情在數(shù)年前簡直想都不敢想。

　　盡管**的醫(yī)學(xué)刊物在連篇累牘介紹遺傳學(xué)的研究成果，但大多數(shù)科學(xué)家還是未接觸到DNA解碼科技（DNA-decodingtechnology）?，F(xiàn)有的基因測序儀器如同上世紀(jì)60年代售價高達(dá)60萬美元的大型電腦，每項測序結(jié)果都需等上1周，并還需要技術(shù)團(tuán)隊來運行測序儀器。據(jù)高盛公司的報告，在全球1400套的測序儀器中，有半數(shù)都安裝在20個大型學(xué)術(shù)和政府研究中心內(nèi)。

　　Rothberg發(fā)明的設(shè)備可通過高速分析和分析設(shè)備廣泛擴散來改變這一切。他稱，當(dāng)前僅400個實驗室在進(jìn)行基因組學(xué)的研究。但他想借助PGM把該領(lǐng)域擴大到4000個研究團(tuán)體，由此讓針對遺傳學(xué)問題的研究團(tuán)體的能力成倍提高，讓目前難以進(jìn)行的實驗大量增加。據(jù)加州大學(xué)戴維斯分校研究員JonathanEisen和哈佛大學(xué)基因研究員、基因測序開拓者和Ion Torrent公司顧問GeorgeChurch的看法，未來對這種新儀器、新科技的需求極大。他們甚至認(rèn)為PGM未來會像iPad那樣，每個遺傳學(xué)者人手一個。

　　但是，測序科技和儀器到目前還只是很小的市場，硬件規(guī)模僅15億美元，面對的用戶都是科學(xué)家。據(jù)普華永道會計師事務(wù)所（PricewaterhouseCoopers）估計，醫(yī)學(xué)基因檢測和另一些分子診斷學(xué)（moleculardiagnostics）構(gòu)成了另外的26億美元市場。

　　Rothberg大膽設(shè)想的未來20年可能會出現(xiàn)的市場行情如下。

　　**癌癥是短期內(nèi)的*大應(yīng)用市場。當(dāng)今癌癥患者**的開支都達(dá)到了數(shù)十萬，甚至上百萬美元。一些乳腺癌患者已開始接受專業(yè)化的基因檢測，以幫助大夫針對患者的具體情況對癥下藥。若類似基因測序能成為歐、美兩地400萬乳腺癌患者的常規(guī)檢查，僅此一項就可形成200億美元市場。還有些患者因腫瘤擴散和變異，因此可能需要多次做測序，由此讓市場總規(guī)?？蛇_(dá)到400億美元。

　　另100億美元市場可能來自對患有罕見遺傳**，或有其他基因危險因子（geneticriskfactor）的兒童和成年人做測序。另外，對基因測序所獲得的復(fù)雜信息的理解和說明，以及向患者解釋這些信息的意義這一全新的醫(yī)療專業(yè)領(lǐng)域，也會帶來另一100億美元市場。

　　在醫(yī)院、機場和在購物中心等一些公共場合跟蹤傳染病，以分解出微生物，并防止它們流行的業(yè)務(wù)大約也能形成100億美元的市場。

　　若測序成本繼續(xù)下降，富裕人群作為一種預(yù)防手段，會開始對自己和下一代的新生兒做基因組測序。若每年有5000萬人以每次檢測花費2000美元計算，市場規(guī)模也可達(dá)100億美元。這樣，全球市場規(guī)模已達(dá)800億美元。

　　畜牧業(yè)篩選*佳配種和使農(nóng)作物更高效產(chǎn)出的種子優(yōu)選，可能再帶來50億美元的市場。

　　還有像探索其他人造生物燃料，設(shè)計用于洗滌液的新型酶，以及一些目前尚未想到的新應(yīng)用，也可輕松形成150億美元的市場。由此讓PGM應(yīng)用市場共計達(dá)1000億美元。

　　與所有**中潛伏的不確定風(fēng)險一樣，基因測序儀器也可能會失敗。其成功有賴于新科技進(jìn)一步提高的速度，使用新設(shè)備后的研究者能有新發(fā)現(xiàn)的速度，特別是**當(dāng)前各種疑難雜癥的新藥是否能盡早出現(xiàn)等一些不可預(yù)知的因素。

　　基因檢測的價格還會下降，讓每次檢測如同檢驗血糖和膽固醇等血指標(biāo)一樣而成為利潤率更低的項目。但即使如此，該領(lǐng)域的市場也可達(dá)400億美元。Rothberg發(fā)明的設(shè)備可能無法獲勝，就像1980年代壟斷著PC市場的Commodore64家用電腦很快從市場上消失一樣，PGM也可能有同樣命運。

　　目前至少有十多家創(chuàng)業(yè)企業(yè)在這一領(lǐng)域內(nèi)競爭。位于加州MenloPark地區(qū)的美國太平洋生物科學(xué)公司（PacificBiosciences）在創(chuàng)投基金投入3.7億美元后，又于去年10月**公開發(fā)行股票上市籌集2億美元。公司的基因測序儀器將于今年初面市，它還是**可對單個DNA進(jìn)行測序的儀器。在相距不遠(yuǎn)的山景城（MountainView）的整合基因公司（CompleteGenomics）甚至認(rèn)為，DNA測序會變?yōu)橐豁椣癫±韺W(xué)那樣的服務(wù)業(yè)。在此領(lǐng)域內(nèi)，所有信息都需要送到超大型的中央實驗室去處理。

　　與早期PC機情形類似，Rothberg發(fā)明的小巧儀器PGM尚無法與Illumina公司的巨型設(shè)備匹敵，因前者每次只能對人類基因的很小一部份做測序。它僅有助于大夫檢測少數(shù)致病基因引發(fā)的腫瘤，并核查針對特定腫瘤的**是否有效，或用于傳染病研究人員想要核實唾液，或水中究竟有哪些種類微生物存在。

　　至少眼下Illumina的CEO JayFlatley認(rèn)為PGM對公司產(chǎn)品構(gòu)不成威脅，因為公司的研究進(jìn)展比任何競爭對手都快。的確，Illumina的設(shè)備每次基因測序處理的信息是PGM的1000倍。Flatley還稱，公司的研究團(tuán)隊正集中精力開發(fā)能讓IonTorrent公司很快會被淘汰的新一代測序科技，其中包括能對單個DNA分子做測序的技術(shù)。

　　然而，Rothberg發(fā)明的秘密在于，這臺頭個DNA解碼儀器全部是構(gòu)建在硅片上，且可迅速提升性能。他稱，今年上半年對儀器的升級，可使其性能比原型機高出10倍。他認(rèn)為自己的科技是建立在投資已達(dá)1萬億美元的微芯片開發(fā)和制造基礎(chǔ)上。因此，它同樣也符合可快速更新?lián)Q代的摩爾定律（Moore＇sLaw）。他*終希望能把PGM的尺寸做到像iPad一樣大小。

　　Rothberg還看到了PGM用于醫(yī)保的潛在機會。大夫已開始使用HIV的基因突變（genetic　mutations）來預(yù)計，哪一類**更適合**患者的病毒。他稱，大夫們在尋找這一**途徑的更佳方法，PGM能幫助他們。他還表示，未來6個月內(nèi)推出的另一種新機型，每次能處理200個或更多的基因信息，這也是腫瘤學(xué)家亟需的，可盡快做出診斷，并開出**的儀器。

　　PGM的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止用于癌癥**。一些婚后想繁衍后代的夫婦，在懷孕前做基因檢測大有必要，此程序可確保嬰兒不會患上因神經(jīng)鞘脂代謝有關(guān)的隱性常染色體遺傳病，泰-薩氏病（Tay-Sachsdisease）。這對PGM的應(yīng)用是**機會。

　　Rothberg以前絕不相信，名為結(jié)節(jié)性硬化癥（TSC）的常染色體顯性遺傳性神經(jīng)皮膚綜合征是能夠**的。但隨著基因測序研究上的快速進(jìn)展，他對**此病的前景更樂觀。