导读：到处都在讲基因测序，我们对基因测序到底了解多少呢？全基因组测序的机会、挑战和瓶颈在哪里？怎样在全基因组测序产业中占据优势地位？以下这篇文章用通俗易懂的语言对全基因组测序进行了全面分析。该文章来自于美国著名的seekingalpha网站，作者Dan Lukehart是一名投资者，其投资领域集中在生物技术、医疗保健等方面。
随着多种学科不断融入到医药领域给社会带来重大贡献，我们很难想象88年后社会是什么样子。我们也有理由坚信，21世纪最大的进步将来自于医药领域。
现在，我们几乎每天都能读到令人惊讶的研究报道。山羊被注入蜘蛛基因后产生了一种可用于医疗的蛛丝蛋白、用RNA干扰技术使致病基因沉默、大学生偶然搭出了新的生物积木……这些例子对整个科研创新来说只是沧海一粟。还有更多的正以一种我们不易觉察的方式，悄悄发生在世界各地的大学、实验室，甚至车库里，只是阅读它们不做任何消化就能花去我们大量的时间。
我相信，不同学科不断融合到医疗实践中以产生的新领域不仅仅只限于医疗保健—IT领域——一个对投资者来说非常时髦的领域。所有新领域都能够直接对疾病进行治疗。今天的尖端实验室和未来的实验室看起来可能与我们目前常见的典型生物实验室大不相同，从麻省理工的实验室布置背景可以初步感受到这一点。我们可以大胆猜测一下，就在此时此刻世界的某一个地方，一个20岁的大学生电脑黑客正躲在***妈的地下室里“黑”别人的基因，做着即将改变整个医学界的事情，就如当年高科技公司苹果（Apple）和微软（Microsoft）所做的一样。他可能从网上订购生物积木，发明出我们甚至都没想到过的新用途。
人们总是希望能够研发出新的药品和技术来改善更多人的生命。有些进步只是渐进式的改良，但被吹捧成具有革命性，有些则是真正改变了整个世界，这两者之间并不容易区分。通常情况下，革命性的贡献是渐进式的。有时候，我们在受益之后才会意识到有些事情是真正改变了。
看这篇文章的大多数读者可能都切身体验过互联网的出现给我们的生活带来了多大的变化。在第一次使用互联网后，你曾认为它会通过任何一种我们所能想象的方式改变我们的文化吗？我当时认为这是一个挺有意思的进步，它会让百科全书消失，让我多了一种与朋友沟通的有趣方式。也许那时候我太年轻，还不能理解互联网的意义，但我想，不止是我一个人不能理解，应该有很多人和我一样。要真正认识到互联网为我们的生活做了多大贡献是要花一段时间的，我那时候没有想到它会推动几乎所有产业的发展，甚至会创造出新的产业。
全基因组测序也是一样。我相信因为全基因组测序，我们正处于社会的又一重大变革中。基因测序是与我们每天阅读到的众多医学、科学进步有关的关键技术之一。自从1970年开始，我们就可以对简单生物体进行测序，到现在为止，最后一块需要开拓的领域就是对我们自己的全基因组进行测序。这些庞大的基因组数据库可以存储起来，让科学家进行分析研究，以了解几乎任何疾病的遗传基础。这种可以在基因水平上认识疾病的能力使得新近确认的靶基因能够应用于任何一种治疗方法中。这些新兴的数据库可以用来预测某种药物的反应、识别多种疾病的遗传风险，甚至可以用来为你量身制定一个专门的药物。
由于实用性、物流和成本问题，我们一直都仅仅局限于对我们全基因组的一部分进行测序——外显子测序。它只针对蛋白质编码的最重要区域，尽管非常有用，但我相信在历史的进程中，它仅仅是一个脚注，它正逐渐被全基因组测序所取代。要理解全基因组测序的前途，我们可以看看目前的测序技术已经在做的事情。外显子测序广泛应用于今天的多个研究领域，更简短的测序（只有1000000个碱基）刺激产生了一些直接面向消费者提供个人基因测序的公司，例如23andMe.我强烈建议你到23andMe的网站上注册一下，去看看那上面孟德尔家族的样本序列。你可以看到只有你的医生和你自己有权限看到的第一手资料。例如，你可以看到格雷格•孟德尔前列腺癌风险升高，他对华法林药物敏感。特别有趣的是，23andMe使用志愿者的信息来构建他们的数据库从而对某些疾病进行分析。全基因组测序公司也正在做类似的事情，他们正在建立一个知识的宝库。要知道他们的前景如何，你尽可以发挥你的想象，把你所看到的23andMe前途再放大数倍都不为过。
直到前不久，全基因组测序价格还非常高昂。苹果的CEO史蒂夫•乔布斯在生前进行了一次全基因组测序，价格为10万美元，大约用了4周时间完成。在当时，这个价格还被认为是非常便宜的。在2003年之前的几年，全基因组测序要3亿美元。再往前数几年，价格甚至都不用问了。今天，全基因组测序价格大约是4000美元左右，当你看到这篇文章的时候，这个数字也许已经过时了。基因测序仪现在正变得更小、更便宜、更快捷、更方便。
私人公司牛津纳米（Oxford Nanopore）前不久宣布他们准备将一个只有U盘大小的基因测序仪商业化，该装置能够在15分钟之内，只需花费900美元就可以测出人的全基因组序列。尽管它的竞争对手——像生命科技（Life Technologies）这样的公司对此持怀疑态度，但这并不重要。很快，全基因组测序将变得非常简单和容易获取。每一个人都试图达到这一个神奇的数字：1000美元。整个行业都处在不断的变化中，在不久的将来，公司将会赶超彼此，取得进步。现在几乎每个月都有新的能够改变行业的与全基因组测序有关的报道。
我记得在90年代后期，我花了2000美元购买了一台当时性能最好的电脑，但是没过多长时间，它就不能应付那些新出来的程序了，它的速度显得过慢。这种更新的速度也同样存在于全基因组测序中，并且它会比电脑还快。在计算机领域，有一个摩尔定律，即当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，大约每两年便会增加一倍，性能也将提升一倍。如果某项技术能够遵守这个定律，就说明这项技术很优秀。这个定律也被视作行业标准。根据下图我们可以比较一下摩尔定律和全基因组测序成本的变化。
以上就是全基因组测序的概况。近期罗氏（Roche）敌意收购测序巨头Illumina一事，让基因测序公司迅速跃入大众视野。
尽管大多人的关注焦点都放在成本下降上，但是还有一些迫切的、明显的、投资者可能已经关注的、没有明确答案的问题。让我们假想一下，这个夏天我没有去度假，而是去做了一个全基因组测序。结果出来了，我对这些数据一头雾水。我把这些数据带到我的医生面前，他可能耸耸肩，觉得我很可笑。我把这些数据带到基因组顾问那里，可能得到的还是相同的结果。没有多少人知道怎样对这些数据进行解释。
不能够快速对这些数据进行有意义的解释，正是我们暂时不对每一个新生儿进行基因测序的原因。全基因组测序的瓶颈已经不再是成本，而是对结果的解释，以及对如此海量的数据进行管理、传输。这些问题并非不可解决，但是了解到这些现状能够让你识别到目前来说在这一新兴产业中占据优势地位的公司。
目前许多上市公司例如太平洋科学（Pacific Biosciences）专注于做测序仪，小型公司例如DNANexus专注于提供解释全基因组序列的软件和服务。不可忽视的还有一些以解释测序数据和提供数据管理解决方案为中心的生物信息学公司，它们正在快速崛起，它们在全基因组测序产业中也占据着优势地位。正如我上文所提出的，对医学发展来说，多学科融合是创新的背后推动力。像DNANexus这样的公司，它们的创始人可能不仅擅长生物学、医学，也擅长编程等IT技术。
我们也可以看到提供全基因组测序外包服务企业的潜力。让我们设想一下，你是某一个大型医院或研究所的主管，在现有技术不断变化的情况下，你愿意花巨资去投资一项高速发展的技术吗？测序仪可以使研发工作成本降低，你难道不想等到基因组测序价格降到1000美元时再出手？甚至等到我们有了这些测序仪，仅靠我们的内部实验室，也可能无法运行大的研究项目。全基因组学公司（Complete Genomics）是行业内全基因组测序外包服务的领先者。我认为医院和类似于梅奥诊所的实验室选择全基因组学公司作为自己内部实验室的补充将变得越来越普遍。
既然我已经引发了你对全基因组测序的想象，那么在下一个系列的文章里，我将突出描述一些上市公司，看看它们是怎样在这场革命中占据优势地位的。
编辑点评：Dan Lukehart在文中讲到的是整个基因测序产业，并没有具体面向哪一个国家。对我们中国来说，基因测序产业其实也正呈现出蓬勃发展的势头。在去年年底发布的生物产业十二五规划中，国家明确将基因测序列为支持重点。中国是一个人口大国，也必将是一个基因测序大国。对于任何一个想在基因测序领域大展拳脚的公司来说，中国广大的市场绝对不可小视。Dan Lukehart在上文中提到的行业领先者全基因组学公司，就把目光投向了中国。上个月，全基因组学公司和中国的赛业生物共同成立了CGI-赛业测序中心，面向中国市场提供人类基因组测序。
现在技术日新月异，基因组测序价格降到1000美元指日可待。我们可以预见的是，随着基因测序价格的降低、测序精度的提高，基因测序产业重点将向测序数据后处理转移。正如Dan Lukehart所说，能够很好地解释测序数据、提供数据解决方案的，将在产业中占据优势地位。此次全基因组学公司和中国赛业共同成立的CGI-赛业测序中心，不仅提供人类基因组测序服务，还提供测序后数据管理解决方案。这一举动让我们想起2005年在人类基因组测序还未走进大众视野、整个世界只进行了两例的情况下，全基因组学公司成立，只专注于人类基因组测序。一晃6年过去，全基因组公司不仅没有倒下，还将业务扩大到了欧洲，以及中国。看来，怎样在基因组测序产业中保持优势地位，全基因组学公司也给出了答案：除了技术之外，还要有前瞻性的目光和勇气。
