华大集团发布纳米孔基因测序仪,成为全球唯一具备三种不同技术路径测序仪机构
2024-09-09 16:56
来源: 深圳新闻网
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华大集团发布纳米孔基因测序仪,成为全球唯一具备三种不同技术路径测序仪机构

深圳新闻网2024年9月9日讯(记者 范洋航)9月9日,作为全球领先的生命科学前沿机构,华大集团在25周岁生日到来之际,向全球发布最新测序技术——CycloneSEQ测序技术,两款小而美、小而优,拥有自主产权的新型基因测序仪——纳米孔测序仪CycloneSEQ-WT02(以下简称“WT02”,中文名“梧桐”)、CycloneSEQ-WY01(以下简称“WY01”,中文名“五岳”)首次呈现在世人面前。

伴随全读长时代的到来,生命更加可以测量。华大在“读”生命的工具——基因测序仪领域成为全世界唯一拥有激发光、自发光、不发光三种不同技术路径测序仪的机构,中国将给全世界更多、更新、更好的选择。

华大集团联合创始人、董事长汪建

“从激发光测序仪到自发光测序仪,再到今天公布的不发光测序仪,三类机器,三种不同原理、不同测序方式结合在一块,我们是全世界唯一的一家。在下一个生命时代,我们绝对不能亦步亦趋,要走出一个新的路子,换一种交通方式。我们要飞起来,让‘旋风’旋起来,在未来以大数据为基础的生命科学发展、生物经济发展上走出一条引领世界、支撑世界的发展道路。”华大集团联合创始人、董事长汪建在发布会致辞中表示。

十年一剑:从“首款”到“首款”

从2015年首款自研高通量基因测序仪发布,到如今首款华大纳米孔基因测序仪诞生,自发光、激发光、不发光三种技术路径的测序仪均已问世,十年磨一剑,华大已成为国内首个掌握“短读长”及“长读长”测序工具的机构,也是全球唯一一家掌握超高通量、超低成本、超长读长测序仪的机构,真正实现了“全读长”测序产品的全周期闭环。

WT02-梧桐

WY01-五岳

基于全新推出的CycloneSEQ测序技术,华大生命科学研究院院长、华大集团执行董事徐讯在发布会上正式带着两款小巧便携的“WT02”及“WY01”测序仪亮相。这两款测序仪在核心技术和关键组件上实现突破,特别是在单芯片孔道蛋白数量、测序速度、测序读长和准确率等关键指标上表现卓越。

华大生命科学研究院院长、华大集团执行董事徐讯

“有了工具在手,我们在基础科研、临床应用上不断取得新的突破。然而随着不断探索,我们遇到了基于DNB的短片段测序仪仍然无法解决的问题。基因组上仍然有8%的‘暗物质’区域无法检测到;许多微生物基因组GC含量异常,常规测序无法完成组装;现有DNB平台面对复杂结构变异造成的遗传疾病很难解析;也无法实现实时、快速的测序,解决ICU里感染的快速检测需求。面对这些挑战,已有成熟的技术和产品,提升10%,已经是极限。只有打破惯性,寻找提升10倍,甚至100倍的新技术,也许能够更容易、更快地解决问题。”徐讯介绍。

WT02是一款中通量的纳米孔基因测序仪,小巧便携,采用双芯片架构,支持独立运行,具有灵活的通量选择。它的优势可以用三个词概括:全覆盖、快速读和自由测。它不仅能够轻松应对复杂序列的挑战,而且单次测序成本低、无需凑样、随测随停,能实时输出测序结果。WT02在生命科学领域有广泛的应用场景,比如,它能快速识别病原微生物并且快速溯源;准确完整检测复杂遗传病帮助更多家庭;获取基因组图谱推进生物多样性研究等。

WY01是一台高通量纳米孔测序仪,配套高通量高密度芯片,不仅具有超长读长和持久续测等性能,更能够全面覆盖复杂基因组序列。它可应用于数据通量需求更高的应用场景,比如大基因组、人基因组重测序、全长转录组测序和表观遗传学检测等。WY01的出现,填补了国内纳米孔测序领域高通量芯片的空白,多项关键性能处于全球领先的水平,它可加速疾病研究和诊断,促进跨学科研究合作,支持生物多样性和生态学研究。

如果说WT02可以被喻为“全公路越野车”,稳定且强悍,能够在复杂的样本中精准捕捉细微信息。那么,另外一款纳米孔测序仪WY01更像是一辆全副武装的工程车,其独特的生产能力令人瞩目。这款设备能够在短时间内完成更多的任务,快速而高效地扫描整个基因组。

CycloneSEQ测序平台经过多个用户测试,证实了其卓越的性能和稳定性。该平台在感染疾病诊断中能迅速识别各种病原体,如呼吸道百种病原,同时也能在遗传病诊断中精确检测复杂的遗传变异,如地中海贫血等疾病。

在科研领域,CycloneSEQ已经成功完成上千个物种的单菌组装图,并实现了多个动植物染色体级别参考基因组图谱的构建,其中包括首次完成鬃狮蜥Z染色体的完整解析,发现大量的转座单元和频繁重组区域,提示了这个物种潜在的性别决定机制。

面对极端GC含量基因组等技术挑战,CycloneSEQ也能实现环状基因组的完整组装。作为深海测序仪系统之一,它在极端环境下稳定运行,并成功地对水体环境微生物进行了原位鉴定。此外,结合时空组学和细胞组学工具等多组学工具,CycloneSEQ提供了多维基因组分析,为推动生命科学领域的发展提供了强大的支持。

生态赋能:给世界更好的选择

欲善其事,先利其器。2015年,历经引进、消化吸收、再创新的艰难历程,中国首款国产桌面型高通量基因测序仪BGISEQ-500问世。此后将近十年的时间里,华大智造构筑了覆盖高中低不同通量的完整产品矩阵,将基于DNBSEQ技术的“短读长”测序仪带到了全球70多个国家和地区,测序设备新增装机市场份额连续两年位居国内第一,中国国产测序仪在生育健康、肿瘤和传感染疾病防控、慢性病管理等场景,在大人群基因组学、疾控、海关、司法、教育、文物、生态环境、生物多样性等领域得到越来越广泛地应用。

2024年,随着代表“长读长”技术路线的首款纳米孔测序仪正式推出,华大实现了“全读长”测序产品的闭环。华大集团CEO、执行董事尹烨在《生命可测:SEQ ALL》主旨演讲中指出,生命科学领域也有自己的“光刻机”,那就是基因测序仪,而“不能自己造硬件的实验室,可以是一流,却往往不是顶尖。”他特别提到了行业有关“测序技术代际关系”的描述常常存在“误解”,他认为“测序从不分代,只是技术路线不同。能解决问题的,就是好技术。”

华大集团CEO、执行董事尹烨

尹烨表示:“在过去的20年间,基因测序成本下降为千万分之一。短短9年的时间,我们从‘给世界多一个选择’,到如今实现 ‘给世界更好的选择’。100美元个人全基因组已经由华大团队率先实现,而10美元基因组,我们已经在路上。”

伴随学科交叉融合的不断发展,科学技术和经济社会发展的加速渗透融合,科学研究也正向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力,不断突破人类认知边界。

华大人的“足迹”,也正不断向极端环境迈进,已经延伸到了海拔8848米的珠穆朗玛峰、10900米深的马里亚纳海沟,以及南北极区,不同研究团队持续进行极端环境下的科学研究。尹烨在发表主旨演讲时宣布,华大集团正式发起“探极计划”,期待联合全球合作伙伴,共同推动极端环境下的样本采集、科学研究和产业应用。

CyloneSEQ纳米孔测序仪发布后,在汪建和华大集团执行董事、华大智造CEO牟峰的见证下,超过70家科研及临床用户代表与华大生命科学研究院领域首席科学家、华大序风总经理董宇亮,华大智造副总裁 、中国区总经理彭欢欢共同签署合作协议,首批CycloneSEQ用户达成签约合作意向。

随后,超过140家科研机构及企业代表共聚一堂,正式宣布“SEQ ALL联盟”成立,该联盟旨在构建开放、透明的应用生态合作组织,基于“全读长”测序平台及多组学工具,凝聚行业之力,共同推动行业标准的制定与完善,提升行业技术水平及服务质量,为行业良性发展提供标杆,共同攀登生命科学技术高峰,同时更广泛地在卫生健康、科研等领域加以应用,推动“基因科技造福人类”进一步变成现实。

无尽前沿,无尽探索。在向生命科学高峰不断攀登的征程中,核心工具将继续发挥关键作用。从“给世界多一个选择”到“给世界更好的选择”,华大将进一步拥抱多组学浪潮,持续推出更灵活、更多元、更完整的生命解码工具,为解决生老病死、万物生长、生命起源、意识起源等终极问题持续提供先进“利器”。

(本文图片由华大集团提供)

[编辑:田志强 牛祉策] [责任编辑:李扬]