华大智造技术专利加码自主研发 推动全球基因测序产业发展

近年来，越来越多的“中国智造”正在走向世界，凭借过硬实力赢得各方认可。在基因测序行业中，国内领军企业“华大智造”依托其自有技术路线和不断强化的技术优势，在产业链上游落子破局，实现测序技术源头式专利布局，打破技术受国外企业掣肘的局面。以自主研发的基因测序仪器及配套设备，为我国生命科学发展提供重要战略支撑，并成为推动全球基因测序产业发展的重要力量。

华大智造致力基因测序上游的核心测序平台、配套试剂及耗材等一系列生命数字化产品的研发与制造，目前已累计投入超过50亿元研发经费，申请技术专利580余项，其中PCT专利80余项。长久以来，基因测序上游技术被少数外国企业把持，并有着严密的专利保护。为打破国内企业“受制于人”局面，华大智造通过技术引进与创新，采取不同的技术路线，成功自主研发出独有的DNBSEQ测序技术。

该技术结合了DNB的低错误积累和规则阵列芯片的高信号密度，能够提高检测的准确性并实现更高效的大规模并行测序。搭载这一核心的测序技术，截止目前，华大智造已推出BGISEQ-500、BGISEQ-50、MGISEQ-200、MGISEQ-2000以及MGISEQ-T7等多款不同通量的测序仪，全系列的产品布局，涵盖小型化、高通量的多样化需求。值得一提的是，MGISEQ-T7还是目前全球日生产能力最强的基因测序仪，单日数据产量可达6Tb，PE150测序仅需24小时，且每Gb测序费用仅为5美元，这也是目前全球最低的测序成本。与此同时，华大智造也成为中国唯一、全球仅三家能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪的公司。

在测序技术实现弯道超车后，华大智造还依靠强大的研发团队成功开发与之配套的自动化设备及耗材。针对业内测序普遍读长较短的缺点，华大智造发布了新一代长片段建库技术——stLFR（单管无分隔长片段读取）。目前，基于该技术转化的试剂盒产品已正式上市。相比传统WGS文库和其他同类产品，stLFR文库仅需1ng DNA且无需预扩增即可获得高质量的全基因组测序文库，二倍体定相区块N50值可达10Mb，能够有效检出倒位、异位、删除等结构变异，实现常规手段无法实现的结构变异检测，并达到相同深度的常规全基因组测序文库表现的最佳水平。此外，该产品单管无分隔反应，无需微量移液设备或复杂微流控系统；其全部反应在磁珠上完成，易于高通量自动化建库，因此大幅降低了长片段文库构建的复杂程度和成本。

除stLFR建库试剂盒外，华大智造还自主开发了碱基识别算法Sub-pixel Registration，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。通过GPU加速的方法，在更高精度的算法条件下实现了200倍以上的加速。在提高识别准确率的同时实现了图像处理和碱基识别的实时化，数据处理速度处于领先水平。此外，华大智造还发明了荧光与碱基结合的新方法——用抗体作为媒介，进一步提高读长及测序的准确性。

市场也对华大智造领先的专利技术和更普惠的价格优势作出了回应。据了解，华大智造成立三年来，收入复合增长率超过200%，在中国基因测序仪市场已占据约1/3的市场份额。此外，全球装机量已超过1100台，遍布16个国家及地区，用户超过300家，累计产出数据超过20PB，发表高水平科研论文超过300篇。

随着基因测序技术的飞速发展，其市场规模也由此迈入高速成长期。有研究预估，全球测序产业市场规模在2022年将达到124.5亿美元，其中亚太地区将达到23.9亿美元。在这个潜力巨大的产业中，以华大智造为代表的中国企业开始崭露头角。从技术受国外企业掣肘，到实现全系列产品布局，在测序仪等上游技术产品的研制生产上，华大智造通过自主研发逐步打破外企的市场垄断，无论在技术实力，还是国际认可度上都实现了对行业巨头的加速赶超。