第二次基因革命来了

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 第二次基因革命来了 基因测序仪器的普及，将使更多 普通民众成为人类乃至全物种云端基因 数据库的构建者。届时，海量的基因组 数据将形成一个庞大且复杂的“生物互 联网”。 中国论文网 /3/view-12950228.htm 基因测序作为一种新型基因检测 技术，近年来在全球范围内引起广泛关 注。通过采集和分析人类的血液或唾液 样本，基因序列可以预判疾病、评定个 体健康状况乃至行为特点，部分媒体甚 至以“高科技算命 ”来形容这一前沿技术。 随着人工智能技术的进步和便携 式测序设备的普及，业界普遍认为，未 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 来基因测序产业规模不可限量，人类将 迈入“第二次基因革命 ”的门槛，并带动 精准医疗、传染病防控等事业的颠覆性 发展。 今年 7 月，美国知名智库威尔逊 中心研究员艾兰诺保韦尔斯 （Eleonore Pauwels）发表了名为生物 互联网的文章，认为基因测序仪器的 普及将使更多普通民众成为人类乃至全 物种云端基因数据库的构建者，届时， 海量的基因组数据将形成一个庞大且复 杂的“生物互联网 ”。不过，数据的法定 权属、数据库的门槛设定等诸多棘手问 题能否圆满解决，将是决定未来生物互 联网愿景是否成真的关键。 基因测序仪大显身手 在生物互联网一文中，艾兰 诺保韦尔斯描述了这样一幅场景：巴 西的医务人员将一名病患的血样放入 U 盘大小的基因组测序仪中，并与电脑相 连接；立等片刻，基因分析结果就显示， 病患血液中检测出一种新型寨卡病毒突 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 变；随后，医务人员迅速将此消息上报 当地疾控机构，以便评判风险。 其实，上述场景并非是艾兰诺 保韦尔斯对于未来世界天马行空的想象。 就当今世界基因测序技术水平而言，这 一场景已成现实。 如今，便携式 DNA 测序仪已开 始在全球各个领域投入使用。无论是在 医院检测抗病性的新菌株、在南极冰谷 探索微生物的多样性，还是在食品供应 链条中鉴别传染性病原体，如一个 U 盘 大小的轻便型 DNA 测序仪都能大展拳 脚。 例如，在 2015 年，伦敦帝国理 工学院公共卫生专业的乔安娜伯兹博 士（Dr.Johanna Rhodes） ，就曾利用一 台便携式基因测序仪成功检测出耳道假 丝酵母菌一种多重耐药的“超级病 菌”是造成伦敦一家医院病患大规 模感染的源头。 同年，伯明翰大学的研究团队使 用相同的基因测序技术，在几内亚地区 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 的人体血液中发现了埃博拉病毒株。短 短数月间，这个团队就对 142 个埃博拉 病毒基因组进行了测序，而且，团队在 收到样本的 24 小时内就能得到分析结 果，极大地促进了当地疾控工作的开展。 第二次基因革命 在艾m 诺保韦尔斯的设想中， 未来每一位社会公民科学家、病患、 官员、学生都有可能利用方便携带、 操作简便的基因检测仪器或软件，成为 自身健康的检测者和公共卫生安全的预 警者和保卫者。 随着人工智能、云计算等前沿技 术的融合发展，特别是基因测序技术及 其设备的普及，未来将会形成一个包括 人类和其他物种的庞大的 DNA 数据库 乃至云端数据市场。艾兰诺保韦尔斯 认为，这就是所谓的“ 第二次基因革命 ”。 届时，数以亿计的基因组数据将组成一 个庞大的“生物互联网 ”，这会对人类社 会预判大规模传染病、发展精准医疗等 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 发挥巨大的积极作用。 不过，要完成这次全民范围的基 因革命，必须具备两大条件。首先就是 相关仪器设备的普及应用。现在，只需 要一个 U 盘大小的测序仪，几乎就能在 任何时间和地点完成基因信息的读取工 作，而且人们只要掌握简单的采血样方 式和仪器操作方法就能完成这一步。甚 至在不久前，测序公司新秀英国 Oxford Nanopore 公司生产的一款名为 MinION 的测序仪，还被美国宇航局带 上太空，在国际空间站完成了 DNA 测 序实验。如今需要做的，就是在更大范 围内普及相关仪器设备。 此外，还需要功能较为完善的基 因分析平台来帮助人们解读基因数据。 当前，Oxford Nanopore 公司已设计出 一款名为 Metrichor 的智能云端软件， 它可以与手机 APP 相关联，具体解读 和分析基因组反映出的信息。 四大难题待解 虽然建立生物基因互联网的前景 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 美好、意义重大，但在生物互联网 一文中，艾兰诺保韦尔斯也表示出对 如何维护好这样一个规模庞大的数据库 的担心。毕竟，基因信息的存储、监管、 更新和保护，不仅需要大量人力财力的 支持，还要经过谨慎考虑，设计出一个 复杂且精细的制度架构。 可以说，与现在我们相对熟悉的 大数据库相比，基因数据库监管涉及到 的难点更多、也更具敏感性。 首当其冲的是如何合理设立基因 数据库的门槛。现在，包括谷歌和亚马 逊等公司都推出了基因组云端存储服务， 但这些服务基本都是收费项目。 艾兰诺保韦尔斯预测，由于数 据库的更新和维护并非一笔小数目，因 此未来无论是医院、科研机构还是普通 公民，想要存储、分析和转移基因组数 据，很可能要继续缴费。这无疑会将一 部分无力承担这笔费用的组织和个人排 除在“生物互联网 ”之外，让本就分布不 均、水平不一的医疗资源更加向着权势 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 一族倾斜。 同时，随着越来越多的角色加入 到采集、上传、分析和存储基因组数据 的队伍中，基因信息的法定归属问题将 愈加复杂。 当前，数据私有化趋势与网络信 息的滥用和泄露问题并行。 生物互联 网一文认为，未来很有可能会是出现 如下情境：拥有强大计算能力和机器学 习平台的大型互联网企业，占据着生物 互联网的优势位置，围绕基因数据归属 权的商业战一触即发，而为了公众长远 利益，公益医疗机构和科研机构将不得 不为提倡数据开源而奔走呼号。 另外，保证基因组数据的准确性 更是至关重要。可以预见，误测埃博拉 病毒将会造成严重的社会恐慌。如何在 采集样本、上传数据、机器分析等每个 环节都保证准确、可控，对制度设计者 和技术研发者而言，都是极大的挑战。 一个最棘手的问题是，基因测序 产业的发展与成熟或将带来社会经济鸿 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 沟的