编者按

在探索未知的征途上,人类从未停止前行的脚步。作为生命科学领域的探索者、先行者,华大集团不仅将科学研究的触角伸向了珠峰、深渊、南北极,还将这种攀登科学高峰的精神融入了自己的血脉,持续推动基因检测等前沿技术从科技服务、医学服务走向人人服务,让更多老百姓切身受益。

本期“登峰者说”主题采访,我们邀请到了华大基因首席执行官赵立见,讲述其带领团队逾越多座“山峰”,推动人人基因组时代加速到来背后的故事。

在生命科学领域的确需要这样的团队,不断去追求极致

问:登山就要登峰,登峰就要登第一高峰。今年5月,华大集团董事长汪建带队登顶珠峰,在您看来,和普通登山者相比,是不是也确实存在一群与众不同的登峰者?他们是一批怎样的人?

赵立见我想,大家一方面是想通过这种极限挑战,实现自身的巨大突破;另一方面,生命科学领域也的确需要这样的团队,不断去追求极致。所以,我们一定要达到最高峰。

从创始人成立华大之初,我们就参与了全球生命科学领域最重要的一个科学工程。今天,我们在基础研究、核心工具和全面的医学应用这三大方向上,也都要追求极限、登顶最高峰

推动基因组学从基础研究走向医学应用

问:您认为基因技术的研发和应用,特别是应用,这个领域是否也存在一座座“珠峰”?

赵立见:在华大2007年南下深圳以后,我们基于当时临床巨大的应用需求,开发了一系列面向临床检测的技术。其中,最重要一个项目就是通过孕妇的外周血去检测胎儿的游离DNA片段,判断胎儿是否罹患包括唐氏综合征在内的严重染色体疾病。这就是无创产前基因检测,英文名字叫NIPT。这是目前全球公认的、普遍使用的一项用于产前筛查的技术。

在这个技术的推广过程中,我们做了很多工作。最初,作为一个领先技术,高通量测序技术在临床的应用缺少普遍的认知,如何快速让临床专家认可这项技术非常重要。我们通过各种学术会议,向临床专家介绍这项检测技术的领先性,以及未来在临床的适应症。在这个过程中,这项检测技术有了越来越清晰的适用人群,有了越来越明确的检测流程,检出率等一系列的性能指标也都被大家所认可,逐渐从实验室走向了临床应用。

截至2024年6月底,华大基因的无创产前基因检测技术已经在全球超过30多个国家和地区应用,累计检测样本量超过1679万例,检测出各类胎儿异常累计超过10万例。

无创产前基因检测技术的研发经历了两个阶段

问:现在华大基因无创产前基因检测的检出率已经达到了99.9%,在最开始的时候呢?

赵立见:我们这个技术的研发经历了两个阶段。第一个阶段是方法学的确立,大概做了80例样本,摸索出比较稳定的检测流程和技术方案。这个阶段的检出率与真实的样本情况,也就是“金标准”相比,符合率已经能达到90%了。所以我们就认为这个路径、这个方法是切实可行的。

在方法学确立以后,我们进行了大规模的临床验证。最初选择了三家医院,做了3100多例的样本验证。这些样本中,一半经过了临床常用的“金标准”验证,另外一半则通过产后随访验证了检测是否准确。这两种验证方式加起来,最后确认了这项检测技术在大规模临床验证中的检出率已经达到95%以上,也就是说它已经完全可以应用到临床了。

7000多万人口的河北迈向无“唐”,成本效益比高达1:15.66

问:如果说天下无“唐”也是“登峰”的话,您觉得有可能实现吗?

赵立见:天下无“唐”的“唐”是指唐氏综合征。我们希望通过华大自主研发的无创产前基因检测技术,使唐氏综合征的出生率降到接近于零。

其实在过去十多年的时间里,华大已经为实现这个目标做了很多努力。我们通过实现技术自主、成本可控,使无创产前基因检测从原来只有少数人可以使用,变成现在人人可及的检测技术。在很多地方政府的支持下,通过政府集采的方式,已经有越来越多的孕妇能够免费进行无创产前基因检测,比如深圳、长沙、武汉以及河北全省。

其中,河北省从2019年7月开始,实施了全省免费的无创产前基因检测,并陆续纳入政府民生实事项目中。从实施效果来看,几乎覆盖了河北省孕妇的98%,做到了应筛尽筛。同时,孕妇的满意度达到99%以上。从开始实施到现在,河北省已经累计实施检测超过208万例,检出唐氏综合征等各类严重出生缺陷超过了1.4万例

河北省对这个民生项目做了卫生经济学的研究。结果显示,它的成本效益比高达1:15.66。也就是说,政府每投入一块钱,能节省疾病负担超过15块钱。印象最深的是,调研人员发现,3岁以下的唐氏综合征患儿在河北省找不到了。换句话说,就是当一个省份实现了无创产前基因检测全覆盖的时候,这个疾病得以全面控制,所以很难新增唐氏综合征患儿了。经过这几年,在河北这个7000多万人口的省份已经基本实现唐氏儿“零新增”,迈向天下无“唐”。

问:天下无“唐”、天下无“聋”是既可望也可及的一座座“珠峰”?

赵立见:从过去几年实施的经验来看,这已经成为完全可及的一个个目标。我们认为,只要能够实现技术可及、成本可控,未来在政策加持的情况下,中国的出生缺陷发生率降到历史或者全球最低水平都是指日可待的。

希望基因技术可以深入到每个社区、每个家庭、每个人

问:华大科学家和研发人员的一个梦想,就是让基因技术进入千家万户,而且是通过非常简便的方式?

赵立见:是的。基因技术的应用,我们是按照几步走。第一步是用于“科技服务”,通过我们的技术平台,为科研用户提供服务。第二步是通过大量的临床实验,验证了相应的检测技术可以全面应用到临床后,面向临床提供检测服务,这个阶段我们称之为“医学服务”。

未来,我们希望能够做到“人人服务”,希望基因技术可以深入到每个社区、每个家庭、每个人,这是我们的目标。

为快速分析和解读庞大数据,我们推出了自己的AI大模型

问:人工智能,尤其是大模型给世界一次次带来了震撼,人们惊呼一个崭新时代到来了,那现在这种大模型在基因技术里的应用处于什么样状态?

赵立见:应该说AI给很多行业带来了全新的发展机遇。在基因组学领域,我们一直面临一个比较大的挑战,就是在工具自主可控以后,测序成本越来越低,这其实会加速推动人人基因组时代的到来。有了海量基因组数据之后,如何快速而精准地提取想要的基因信息,了解疾病发生和发展,就显得非常重要。

比如,我们现在帮临床机构做大量基于全基因组测序的遗传病诊断,在产出基因组数据以后,要结合数据库和文献,对这些基因组数据进行全面解读,找到致病位点。这个过程相当耗时耗力,对于一个经验丰富的专家来说,一天只能解读一个人的全基因组检测报告,这个效率是无法满足现在临床需要的。

于是,我们基于过往产出的基因组数据,结合AI算法,推出了我们自己的AI大模型,我们称之为生成式的生物智能,简称GBI ALL(Generative Bio-Intelligent)。

当然,有很多大模型在GBI ALL里,其中一个就是面向遗传病临床检测的,我们简称为GeneT,就是Genetic Transformer的简称。第二个是面向公众进行基因组咨询的一个平台,我们称之为ChatGeneT,它能够把我们的基因数据库、知识库整合进去,为咨询者提供精准、专业的解答。第三个是我们也形成了自己的智能化疾病防控体系,简称“13311i”。

问:这些还是都处于研发和内测阶段?它离老百姓还有多远?

赵立见:用于罕见病诊断的GeneT已经在临床开始进行使用。尤其是在我们自己的医学检验实验室产出数据以后,现在会并行用大模型进行全面的结果解读,与人工解读进行对照。

未来大家会发现测序已经不是遥不可及了

问:不管测多少数据,不管用什么技术,对老百姓来说,可知可感的是结果。您刚也提到了人人基因组时代,它离我们有多远?

赵立见:如何让老百姓感觉到受益,是我们这么多年来一直在努力推动的。目前,已经有越来越多的检测技术,让老百姓感觉我是受益者,我了解了我的基因组,我知道了我可能的疾病风险,会对哪些药物敏感,对哪些药物不敏感。应该说已经有一系列成果和成效了。未来,我们希望能够开发出更多跟疾病的发生发展相关的检测技术和手段,让老百姓切身感受到基因检测与整个生命进程是密不可分的,这是一方面。第二方面,还要实现更人人可及的检测成本,让每个人都能用得起,这也非常关键。第三,用更加朴实和简洁的语言,让老百姓知道,基因检测如何助力疾病防控和健康。将这几方面结合起来,未来大家会发现测序已经不是遥不可及了。

在应用场景和配套政策的加持下,人人基因组时代会非常快到来

问:为了尽早步入这个时代,当下最需要解决的是什么问题?

赵立见:技术自主、成本也可控了,核心的应用场景在哪里?这个可能不仅是我们作为技术应用方要去努力推动的,还希望国家、地方政府,在遗传病诊断、肿瘤防控、传感染疾病防控这几个领域,快速开放应用场景,并提供一系列配套政策扶持和指导。比方说,目前我国部分地区已纳入政府集采,或者让基因检测项目纳入到医保,由医保来支付,从而使老百姓的负担进一步降低。在应用场景和配套政策的加持下,这一天会非常快到来。

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