今年6月份，华大基因推出了第一款商用DNA测序仪，名为Revolocity™。今年10月份，在第十届国际基因组学大会（ICG-10）上，华大基因发布了继Revolocity™之后的第二款测序系统——新型桌面化测序系统BGISEQ-500。
自2013年华大基因全资并购Complete Genomics (CG)以来，经过两年的攻坚，于今年连续发布多款测序系统，建立起了生命科学领域高端仪器研发和制造的雄厚实力，华大基因就此加入测序上游供应商行列。那么是什么动力让华大由一个测序服务商转向测序上游供应商？华大基因又想打造怎样的测序市场？带着这些问题，生物探索记者采访了华大基因新闻对外发言人。
生物探索：前段时间，华大重磅推出了桌面化测序系统——BGISEQ-500，请详细介绍这款系统的性能。
华大基因：BGISEQ-500是一套小巧的集成式桌面测序系统，具有精准、简易、快速、灵活、经济的优点；该系统基于原有CG技术基础优化而成，个人基因组检测精度达到了99.99%；该测序仪的样品制备和测序操作都可通过配件自动完成，配备了无线射频识别（RFID）的样本追踪系统，可监控并记录实验全流程，结合其简洁的触控式操作界面，可真正实现一键测序。在临床上，可以通过其内置的应用软件直接生成分析报告，从DNA样本到数据分析结果的全程最快可在24小时内完成。BGISEQ-500配备双芯片平台，可适配FCL和FCS两种芯片类型，通过不同设置可实现16种测序模式，数据产出通量在8Gb—200Gb之间自由选择,可满足实验室和临床不同应用情景的测序需求。
生物探索：据华大官网报道，BGISEQ-500系统和试剂的价格均要低于国际上其他同类产品，能否介绍一下该系统和试剂的具体价位？
华大基因：BGISEQ-500系统预计价格比同类产品低三分之一；试剂、芯片等耗材由华大基因自主研发和生产，能很好地控制成本，因此BGISEQ-500整体解决方案价格在市场上相当有竞争力。
生物探索：BGISeq-500上是否产生测试数据？若有，能否和我们分享？
华大基因：BGISEQ-500是通用型测序仪，不仅可以用于临床还可以用于科研。临床方面将主要面向生育健康、肿瘤基因检测、病原微生物快速检测等应用，在科研方面将能够实现全基因组测序、转录组测序、表观基因组测序、宏基因组测序、分子育种测序等不同应用。以下是该仪器应用在不同领域的实际测试表现。
全基因组重测序：使用第一个测序完成的亚洲人基因组样本（YH样本）进行了全基因组测序性能评估，在这个案例中进行了37倍的全基因组测序，基因组覆盖度达到99.6%。基因组不同区域测序均一性也非常好，至少有78%的基因组区域达到了20倍测序深度。为了评估变异检测准确性，研究团队还和2.5M 基因分型芯片进行了比较，一致性达到了99.7%。
全外显子测序：使用YH样本进行了108X全外显子测序，覆盖度可以达到99.91%，其中30X覆盖度可以达到96.2%, 可以满足科研和临床的不同需求。我们也与其他平台进行了平行比较，在全外显子区域测序上，在两个不同测序平台上能够共同被检测的SNP数量达到了43154个，其中99.66%可以比对到dbSNP数据库（NCBI dbSNP Build 137）。此外，BGISEQ-500和其他平台分别能检测到2983个和1192个平台特异性SNP位点，其中比对到dbSNP比例以及假阳性等方面，BGISEQ-500测序仪已经达到、甚至超过了其他测序平台。
RNA基因表达分析：华大基因已经测试了这一平台应用于RNA定量的可行性，使用标准品分析发现，基因区域深度覆盖均匀且随机性良好，重复性实验相关性达到0.99。为了更好评估定量准确性，将标准品基因表达数据与QPCR检测，ERCC标准品掺入，以及和其他平台数据进行相关性分析，发现相关性都较高，性能达到或者超过其他同类型测序平台。
分子标签测序：在农业方面，华大基因基于这一测序平台开发了三种使用限制性酶切的分子标签测序方法，并使用山羊和水稻样品进行了实测，其基因组大小分别为3Gb和400Mb。在山羊中，至少检测出了5万个SNP，而在水稻中可以检测到1万个SNP，其准确性都达到了农业育种分析的需求。
无创产前检测（NIPT）：华大基因迄今已做了近80万例无创产前检测。在BGISEQ-500测序平台上做了2千多例的检测，和目前主流平台进行了比较，吻合率达到了百分之一百。此外，华大基因开发出一套完整的测序流程，使得这个过程完全自动化完成，分析软件也是内置在测序仪内，从样品接收到给出临床报告，最快只需要24小时。单芯片每次运行通量可以从16到96个样本，用户可以根据不同的样本量选择相应的运行模式，在最大程度降低运行单次运行成本。
植入前胚胎染色体筛查（PGS）、染色体变异检测：在生育健康方面，除了无创产前检测，华大基因也测试了其他染色体病检测，发现这个仪器也同样可以满足植入前胚胎染色体筛查和针对流产组织的染色体变异检测需求。其中在两个具体案例中，针对胚胎的检测发现了13号染色体单体，而对另外一个流产组织检测发现了5号染色体上约5Mb微缺失和15Mb微重复。
肿瘤基因检测：华大基因基于BGISEQ-500测序平台开发了肿瘤检测试剂盒系列。这个系列包括6种不同类型的肿瘤检测试剂盒，分别针对肺癌、乳腺癌、肝癌、结直肠癌、胃癌和血液肿瘤，全面覆盖临床指南及已批准上市的靶向治疗和化疗药物相关基因。在下列案例中，取肺癌石蜡包埋样品和肺癌细胞系进行测试，结果显示敏感度和特异性（点突变）都达到了非常高的水平。从目前的评估结果来看，完全能满足肿瘤基因检测的临床需求。
单基因病检测：华大基因在BGISEQ-500上进行了单基因遗传病样本测试。利用华大自主开发的单基因遗传病捕获探针，可以对1440余种单基因遗传病、2100余个致病基因进行针对性检测。在测序深度为150X左右时，30X以上覆盖度可以达到96%以上，准确检测激素耐药型肾病综合征和显性多囊肾这两个疾病样本的阳性突变位点。
生物探索：今年6月份，华大还推出了超级测序仪——Revolocity，请详细比较其与BGISEQ-500的侧重点？这两款系统的核心技术与国际其他系统相比有何优势？
华大基因：Revolocity™是一款完全集成式的“超级测序仪”，可以满足实验室对拥有一个前沿的基因组中心的需求。Revolocity™测序系统一年可完成10,000个全基因组测序，并将增加到每年30,000个——超越所有现有的测序方案。该系统也支持全外显子组测序，它可以对人全血、唾液等各种样本进行自动化的DNA提取，并将样本进行文库制备、测序和数据分析的无缝连接操作，该系统可以交付高准确度的小变异数据，包括单核苷酸多态性（SNP）、插入，缺失、替换、拷贝数变异（CNVs）和结构变异。
BGISEQ-500是通用型测序仪，可以用于临床和科研。临床方面，主要面向生育健康、肿瘤基因检测、病原微生物快速检测等应用；在科研方面，能够实现全基因组测序、转录组测序、表观基因组测序、宏基因组测序、分子育种测序等。BGISEQ-500配备双芯片平台，可适配FCL和FCS两种芯片类型，通过不同设置可实现16种测序模式。此外，该测序仪的样品制备和测序操作都可通过配件自动完成，监控并记录实验全流程，实现一键测序。
BGISeq-500使用优化的联合探针锚定聚合技术（cPAS）和改进的DNA纳米球（DNB）技术。与其他二代测序技术相比较，DNB测序技术具有以下几个优势：
（1）DNB通过增加待测DNA的拷贝数而增强了信号强度，从而提高测序准确度；
（2）不同于PCR指数扩增，滚环扩增技术的扩增错误不会累积；
（3）DNB与芯片上活化位点的大小相同，每个位点只固定一个DNB，保证信号点之间不产生相互干扰；
（4）阵列化测序芯片和DNB测序技术的结合，使得成像系统像素和测序芯片的面积得到最大化利用。
cPAS首先DNA分子锚和荧光探针在DNB上进行聚合，随后高分辨率成像系统对光信号进行采集，光信号经过数字化处理后即可获得待测序列。为了实现快速测序这一目标，生化团队探索并优化了大量反应条件，并从上万个酶突变体中筛选得到最优秀的测序酶，使生化反应时间缩短到60秒完成。此外，算法团队的实时图像处理软件，通过自主开发的Sub-pixelRegistration算法，使图像配准精确度达到了亚像素级别，大大提高了碱基识别的准确度；同时，通过Multi-threadparallel compression算法以及对执行效率的优化，实现了图像处理和碱基识别的实时化，数据处理速度处于同行业领先水平。
生物探索：日前网上有将BGISeq-500与Illumina的NextSeq-500进行了全方位正面PK，对此您怎么看？
华大基因：BGISEQ-500正式发布后，已在行业内被高度关注，不难理解有专业人士做深入研究。 而BGISEQ-500具有自身优势，能够满足市场需求。
生物探索：外媒报道，Complete Genomics公司将Revolocity产生的数据与Illumina的HiSeq X系列比较，是否意味着Revolocity系统以Illumina的HiSeq X为直接竞争对手？若是，那么Revolocity系统与Illumina的HiSeq X相比，有哪些优势？
华大基因：两者很难直接比较。HiSeq X 是将 5台或者10台独立的测序仪整合在一起，但并不包括全基因组测序工作流程的所有步骤。相反Revolocity包括了自动化提取DNA，文库制备，测序，数据分析，提供的是全基因组测序（WGS）和全外显子组测序(WES）端到端的整体解决方案。
Revolocity系统可以测序并能生产出数据。Revolocity生产的数据质量完全能竞争HiSeq X系统产生的数据质量，特别是单核苷酸位点变异（SNVs）的数据质量好于HiSeq X。从插入缺失变异的检测质量看，Revolocity也完全可以和HiSeqX 进行比较。
生物探索：华大自主研发的测序仪如何打开国际国内市场？
华大基因：华大计划会将BGISEQ-500推向国际市场，具体方案会在合适的时间公布。
生物探索：是什么动力让华大由一个测序服务商转向测序上游供应商？
华大基因：华大基因以往在上游设备领域遇到很多瓶颈，当使用进口仪器应用到关键领域时，上游企业因与华大基因存在竞争而设置了很多壁垒。华大基因由产业链的中下游走向上游设备市场，没有掌握核心技术，受到了很多限制，也无法为下游的应用提供定制化的平台，而阻碍了行业的发展。不过，借由BGISEQ-500诞生的契机，华大基因也开始构建基因检测行业的生态系统，并最终应用于精准医疗、农业等领域，推动以基因作为支撑的生命科学、生物产业甚至生命经济发展。
小结：
上个世纪三大科学创举中，核武器，中国落后了20年，登月也落后了20年，但人类基因组计划，中国跟别人没有时间差别。华大基因董事长汪建说，这是看得见、摸得着也可以实现的，而且在经济账上也完全可以记上一笔，希望这样的科研技术在落地的时候不再留下遗憾，不再追赶别人，而是转身引领世界发展。
