齊碳科技成立于2016年，他們所研發(fā)的納米孔基因測(cè)序技術(shù)是第四代基因測(cè)序，也是主流基因測(cè)序中最為前沿的技術(shù)。

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目前國內(nèi)的基因測(cè)序企業(yè)大多在基因測(cè)序中下游產(chǎn)業(yè)鏈布局，位于產(chǎn)業(yè)上游的儀器和試劑市場長期被Illumina、Thermo Fisher等海外巨頭占據(jù)，鮮少有國內(nèi)企業(yè)入局。

近日，位于基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)上游的齊碳科技有限公司（以下簡稱“齊碳科技”）宣布完成A輪融資，融資金額超1億元。該企業(yè)成立于2016年，專注于納米孔基因測(cè)序儀及配套試劑的自主研發(fā)、制造及應(yīng)用。

本輪融資由高榕資本領(lǐng)投，銀杏谷資本跟投，雅惠投資等老股東追投。截至目前，齊碳科技已經(jīng)完成了四輪融資，投資方包括中關(guān)村協(xié)同創(chuàng)新基金、雅惠投資、BV百度風(fēng)投等機(jī)構(gòu)。

據(jù)了解，本輪融資將主要用于加大技術(shù)研發(fā)投入，提升核心產(chǎn)品的準(zhǔn)確率與穩(wěn)定性，同時(shí)將加速生產(chǎn)線的建設(shè)和商業(yè)開發(fā)，引領(lǐng)國內(nèi)納米孔基因測(cè)序技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。最前沿技術(shù)的開拓者

齊碳科技所研發(fā)的納米孔基因測(cè)序技術(shù)是第四代基因測(cè)序，也是主流基因測(cè)序中最為前沿的技術(shù)。

上世紀(jì)九十年代，第四代測(cè)序技術(shù)作為概念最早被提出，但一直沒有合適的工具能將其實(shí)現(xiàn)。直到2010年前后學(xué)術(shù)界開始出現(xiàn)一些論文證實(shí)該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性。其運(yùn)作原理與胖瘦不同的人穿門而過會(huì)與門形成大小不同的縫隙有異曲同工之妙。具有不同化學(xué)性質(zhì)的堿基分子，穿過加上電場的納米孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同阻斷程度和阻斷時(shí)間的電流信號(hào)，由此可根據(jù)電流信號(hào)識(shí)別每條核酸分子上的堿基信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單鏈核酸分子的測(cè)序。

2014年左右，全球第一款產(chǎn)品Oxford Nanopore Technologies（ONT）公司的MinION納米孔測(cè)序儀面世，其測(cè)序讀長長、測(cè)序速度快、實(shí)時(shí)分析測(cè)序結(jié)果、體積小巧、單分子測(cè)序等特點(diǎn)令業(yè)內(nèi)為之興奮。

而目前國內(nèi)市場仍處于早期開拓階段，齊碳科技走在行業(yè)探索和研發(fā)的前沿。據(jù)創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)介紹，齊碳科技的納米孔基因測(cè)序儀歷經(jīng)原理樣機(jī)、工程樣機(jī)的多輪迭代，現(xiàn)也已進(jìn)入產(chǎn)品樣機(jī)的沖刺階段，有望于2020年完成首款產(chǎn)品的定型和小批量生產(chǎn)。

第四代測(cè)序所帶來的創(chuàng)新有望創(chuàng)造一個(gè)嶄新的產(chǎn)業(yè)圖景。當(dāng)前市面上應(yīng)用最為廣泛的基因測(cè)序是第二代高通量測(cè)序技術(shù)，一代測(cè)序Sanger因成本高、通量低多用于科研，而第三代儀器復(fù)雜、成本較高也限制其應(yīng)用場景。

在讀長方面，二代測(cè)序因樣本制備時(shí)DNA會(huì)斷開，一般情況下只能測(cè)300bp以下，而第四代基因測(cè)序是一個(gè)連續(xù)的過程，可測(cè)10kb以上。不僅如此，它還能夠?qū)崟r(shí)輸出測(cè)序結(jié)果，無需等待整個(gè)反應(yīng)結(jié)束之后才將其提取出來進(jìn)行信息分析，縮短了測(cè)序時(shí)間。與二代測(cè)序儀不一樣的還有體積，第四代測(cè)序儀只有音箱盒大小，小巧便攜，而同等通量的二代測(cè)序儀的體積之龐大，有的大過冰箱。

第四代測(cè)序的另一個(gè)好處還表現(xiàn)在它可以對(duì)各種不同的生物分子高分子進(jìn)行直接的檢測(cè)，不局限于DNA測(cè)序，有修飾的DNA、RNA或者多肽鏈都可直接測(cè)出，只要能產(chǎn)生不同的信號(hào)即可。

作為本輪融資領(lǐng)投方，高榕資本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示，未來充分看好單分子測(cè)序技術(shù)在微生物組、傳染病、復(fù)雜結(jié)構(gòu)變異的臨床疾病上發(fā)揮其獨(dú)特的長讀長、低成本、便攜式的優(yōu)勢(shì)，拓展對(duì)疾病的理解認(rèn)知。同時(shí)也期待納米孔作為一個(gè)平臺(tái)型技術(shù)的可延展性，從基因?qū)用嫱卣沟睫D(zhuǎn)錄組乃至蛋白組的可能性，幫助更全面地感知生命。

銀杏谷資本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人看好該技術(shù)的未來發(fā)展，他表示，新一代納米孔測(cè)序儀具有長讀長、低成本、小型化以及單分子測(cè)序能力的優(yōu)勢(shì)，并且近年來在技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域不斷發(fā)展與迭代。

闖入“無人區(qū)”，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

其實(shí)，作為新興技術(shù)，第四代測(cè)序在全球都處于早期發(fā)展階段，需要解決的問題與挑戰(zhàn)接踵而至。

其中，最令人詬病與擔(dān)憂的是檢測(cè)準(zhǔn)確性低，這是第四代測(cè)序技術(shù)本身是單分子測(cè)序?qū)е碌模鄙俣啻渭m錯(cuò)的過程。

對(duì)此，齊碳科技采取深度學(xué)習(xí)技術(shù)的新型堿基識(shí)別算法，以及多次測(cè)序或者單次單個(gè)分子多次測(cè)序的方式，將其準(zhǔn)確率提升到95%以上，但與二代測(cè)序99.999%的準(zhǔn)確率還有一定的差距。

齊碳創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)表示，實(shí)際上，納米孔測(cè)序儀研發(fā)難度與第二代測(cè)序儀不相上下，其體積雖小，但需以制造大飛機(jī)的心態(tài)進(jìn)行研發(fā)。但好在研發(fā)難點(diǎn)幾乎都是可以預(yù)見的，正一步步得到解決。

為了產(chǎn)品更好實(shí)現(xiàn)，他們傾向于采取更加滿足自身需求的實(shí)現(xiàn)手段，并形成了自身技術(shù)的獨(dú)創(chuàng)性。在提升測(cè)序速度和穩(wěn)定性方面，他們采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米孔蛋白和控速蛋白；保證長讀長測(cè)序能力和測(cè)序效率方面，核酸文庫制備方案的優(yōu)化成為他們的選擇；支持?jǐn)?shù)百路納米孔通道并行測(cè)序的支持，他們創(chuàng)新設(shè)計(jì)納米孔通道陣列結(jié)構(gòu)配合定制的專用集成電路。

此外，第四代基因測(cè)序作為一次橫跨電子儀器、蛋白工程、芯片、算法等多學(xué)科的技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，多學(xué)科人才的集結(jié)和溝通也成為必須。齊碳科技的聯(lián)合創(chuàng)始人白凈衛(wèi)、謝丹、胡庚分別是基因測(cè)序、生物信息和電子電路方面的專家，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前50余人，還包括多位來自清華、北大、中科院、牛津大學(xué)等國內(nèi)外著名院校的高級(jí)專業(yè)人才。他們一道正處于將齊碳科技的納米孔測(cè)序技術(shù)打磨到更加成熟的過程中。

在齊碳科技看來，其實(shí)最難攻關(guān)的不在于技術(shù)，而是與社會(huì)各方的配合。比如要有足夠的耐心與合作方、學(xué)術(shù)界合作開發(fā)新應(yīng)用，證明這項(xiàng)無標(biāo)準(zhǔn)品技術(shù)的有效性與實(shí)用性等等。

在全球范圍內(nèi)，暫無運(yùn)用該測(cè)序技術(shù)獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)證的產(chǎn)品，目前多應(yīng)用于科研層面，正慢慢向病原體快檢方面延伸。人體內(nèi)的病原微生物是常見是多種病毒和細(xì)菌同時(shí)存在，其局部堿基片段類似，常用的基于第二代短片段的宏基因組測(cè)序技術(shù)鑒定致病菌的細(xì)分種類相對(duì)困難，但長片段的納米孔測(cè)序則能夠更精確地對(duì)病原體分類進(jìn)行定位。

除病原體快速檢測(cè)外，納米孔測(cè)序應(yīng)用場景的探索邊界較為寬泛，基于結(jié)構(gòu)變異的遺傳病和致癌突變、甲基化檢測(cè)、RNA直接測(cè)序等臨床應(yīng)用正在逐漸被開發(fā)，檢驗(yàn)檢疫、環(huán)境檢測(cè)、教學(xué)培訓(xùn)等場景的應(yīng)用也或?qū)⒊蔀榭赡堋?/p>