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消费级基因检测师 用智能技术解析生命密码

时间 :2018-07-31 来源:百购生物网

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  》》》职业新名片

  姓名:邢泽黎

  职业:消费级基因检测师

  从业感悟:这是一份很有趣,也很有挑战性的工作。我特别希望让基因检测“飞入寻常百姓家”,成为每个人健康管理的常态。

  为成都喝彩:成都是一座极具创新基因的城市,在中西部地区的市场辐射能力特别强,在成都发展消费级基因检测的市场前景十分广阔。

  技术赋能,消费升级。当前,新一轮科技革命和产业变革如火如荼,自动化、智能化技术正迅速融入人类社会的各个领域,驱动着人类社会走进以人工智能为标志的新时代。而在最适宜新经济发育成长的成都,“人工智能+”已深度融入健康医疗场景,推动着基因检测、健康管理、疾病预防来到我们身边——

  科学技术的飞速发展,不仅揭开了基因的神秘面纱,基因检测这一“高大上”的生物技术也开始走出实验室“飞入寻常百姓家”,更诞生了消费级基因检测这一新兴热门行业。而行业“火爆”的原因正是技术赋能,使得检测成本不断降低,检测效率不断提高,更折射出消费升级带来的人们对于健康的追求和重视。

  毕业于吉林大学病毒学专业的邢泽黎目前就供职于我市一家提供消费级基因检测的新经济企业——成都二十三魔方生物科技有限公司(以下简称“23魔方”)。在他看来,基因检测师这份工作不仅有趣,更具有挑战性。

  自动化检测 一天能出1200份报告

  7月初,在蓉就读的硕士研究生陈菊(化名)在网上购买了23魔方的基因检测产品。公司给她寄来了一个唾液采集盒。她只需要提供2毫升唾液,再将其寄回去。不到半个月的时间,陈菊便登陆个人账号,看到了自己的基因检测报告。

  “在某种程度上,这份报告满足了我对自己身体的一部分好奇心。”陈菊表示,就像是一份全面的体检报告,从祖源、遗传风险、遗传特质、营养需求、药物反应、遗传变异携带、运动健身7个板块,一共检测了近200项DNA特征,而这一切的结果都源自本人提供的2毫升唾液。

  这份小小的唾液样本是如何成为检测报告的?在23魔方实验室的过道里,记者看到一个待处理的箱子,里面装着若干个手机大小的棕色面板。“都是检测分析过的唾液样本,我们正准备处理掉。”邢泽黎说。据了解,在每个面板上都平行分布着96个只有小拇指指甲盖大小的芯片,而每个芯片上则有近千万个探针,可以检测到82万个位点。

  实验人员把送来的唾液样本经过处理后,点滴在芯片上,每个芯片都装载着一个人的基因信息。随后,面板被放入扫描仪器,每选中一个芯片,电脑屏幕上就会出现密密麻麻的点,分为红色、绿色。这些分布如星云一样的圆点,呈现的就是我们的生命信息——有的位置亮起,有的位置暗灭。

  “人体内的两万多个基因由A、T、C、G四种核苷酸碱基密码组成。它们的不同组合方式决定了人体的各项功能,包括人格及行为方式。”邢泽黎向记者介绍道,每个基因在染色体上都占有特定的位置,即基因位点,都有国际通用的编号。随着技术进步,自动化检测设备的大量运用,检测成本大幅下降,基因检测成为了辅助研究的工具之一,更走向了消费市场。

  邢泽黎告诉记者,得益于自动化检测设备,他们实验室每天可以出1200余份检测报告,而完成这一切只需要8个实验员。“我主要负责实验室的运行工作,同时协调实验室检测技术与产品运营的需求。”当实验室得到用户的基因数据后,还需要专业人士来分析和比对基因数据,从而得出专业的结论。据了解,基因测序数据分析可以分为三级。一级分析是把测序数据转成可读数据;二级分析把可读数据转换成业内人士能看懂的数据;三级分析就是把二级数据变成有意义的数据,写成报告。

  学习新技术 不断提高检测准确率

  邢泽黎一直是生物爱好者,高考填志愿时,这位“学霸”就锁定了生物专业。他告诉记者,硕士研究生毕业后他其实有很多选择。“我收到了诺贝尔医学奖的发源地——瑞典卡罗琳斯卡学院的博士录取通知书,也有不少其他的工作选择。而之所以选择这个新领域,是认为这个工作很有趣,想参与其中,看看到底能做成什么样,对社会能有多少贡献。我有责任去普及科学知识,提高大家对自己身体的认知。”邢泽黎表示,他特别希望让基因检测“飞入寻常百姓家”,成为每个人健康管理的一个常态。

  工作了以后,邢泽黎才发现科研和企业生产其实是两个完全不同的概念,甚至很多检验设备都是上学时没有接触过的。“科研是不计成本的,以前在实验室一天只会处理十多个样本。而在23魔方,我们每天都要处理大量样本,要出千余份报告。为了平衡检测质量和效率,我自己也在不断地学习新技术。随着数据分析能力的提高和数据量的扩大,基因检测的准确率还会不断提高。”

  邢泽黎告诉记者,仅仅是如何高效、快速地转移样品就曾是一个困扰了他们很久的问题。“一块面板上有96位用户的唾液样品,当我们要将其转移到另一块面板上时,位置必须一一对应。因为每天要处理千余份样品,这看似小小的问题,如果不能很好地解决就会大大降低检测效率。”为此,他和开发部门的同事合作编写了一个程序。转移每个样品时,面板下对应的光信号就会亮起,便于实验员快速、准确地完成转移操作。

  而每天和各种数据交流并未让邢泽黎感觉到枯燥,事实上,他已经爱上了和基因有关的工作。“我特别认同公司的理念:数据化生命,让每个人受益。”邢泽黎说,通过基因检测及精准医疗,“用户可以知道自己得病的风险,及时调节生活方式规避风险,节省医疗成本。”除了精准医疗,酒量方面的基因检测也很有意思,而且准确率较高。“有人说酒量是可以练的,这种说法不靠谱。”邢泽黎告诉记者,实际上不能喝酒的人有很多——

  宋梓瞻就是那种一喝酒就会满身通红的人,然而“脸越红的人越能喝”却成了他无法拒绝喝酒的一句说辞,人情之下怕扫了大家的兴致,于是每次喝酒都成了宋梓瞻的“噩梦”。直到做了基因检测,宋梓瞻才知道,自己的酒精代谢能力非常差,是最低档“一颗星”(喝酒危害大)。现在,但凡遇到饭桌上有人劝酒,宋梓瞻总会把检测结果拿给他们看,他说,这是一张“科学免酒牌”。

  》》》记者手记

  技术进步让工作效率更高生活更美好

  人类社会的每一次科技进步、每一次技术革命都让人类的生活越来越美好。在23魔方,从6个人一周出1200份检验报告,到8个人一天出1200份报告,这不仅得益于工作效率的提升、工作方法的改进,更是检验设备自动化所带来的直接结果。在提高产能的同时,更降低了检验成本,让消费级基因检测成为现实,更让每个人都有机会更好地了解自己,防范疾病风险,规划生命健康。记者了解到,今年,23魔方还将扩建检测中心,大力提升自动化率,形成年检测样本100万份的能力。

  事实上,在最适宜新经济发育成长的成都,越来越多的自动化、智能化设备正在让我们的工作效率更高、生活更加美好。3月16日,成都诞生了一款“黑科技”产品。本土企业成都纵横大鹏无人机科技有限公司当天发布了新款“CW-007大鹏”无人机,这是国内最轻的工业级垂直起降无人机系统,起飞总重仅6.8公斤,可广泛用于地质测绘、农业遥感、安全监控、电力和石油管线巡逻等领域,能有效节约时间成本,减少人力物力投入。

  而在家庭生活领域,早在2016年7月,成都英博格科技有限公司就发布了国内首款家庭智能机器人——奥叮。作为家庭新成员,奥叮具有细腻的拟人行为和情感,能为用户提供基于自然语音交流下的情感陪伴、私人秘书、远程监控等功能,还能识别不同的家庭成员,为儿童、年轻人及老人提供符合其要求的定制服务。

  当前,新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,大数据的积聚、理论算法的革新、计算能力的提升以及网络设施的演进,都驱动着人工智能发展进入新阶段,智能化已经成为技术和产业发展的重要方向。可以说,人工智能正逐渐发展为新的通用技术,正加快与经济社会各领域渗透融合。我们正处在智能时代的前夜,未来的美好生活正在走来。

  》》》专家新观察

  成都市经济发展研究院副院长柴微涛:

  发展人工智能 成都有人才技术两大优势

  人工智能作为智能经济的重要组成部分和突破口,在全球产业竞争的背景下,已经上升到了国家战略层面。日前,柴微涛在接受记者采访时认为,“发展人工智能产业,成都有技术、人才方面的突出优势。”她分析指出,成都在集成电路、光电显示、智能终端、网络通信、电子元器件、软件及服务外包等领域形成了完整的产业体系,上下游配套也逐渐成熟,已成为中西部地区软件服务业发展领军标杆城市,为人工智能产业发展提供了深厚的技术养料。

  而在人才优势方面,成都拥有四川大学、电子科技大学等56所高校,中科院成都分院、中电集团10、29、30所、中航工业611所等30家国家级科研机构,前沿动力、生物治疗等80余个国家重点学科和国家重点实验室。在信息安全、轨道交通、磁悬浮、口腔医学、脑科学、生物疫苗等领域具有较强的国际影响力和竞争优势。柴微涛认为,“卓越的科研力量为成都人工智能创新发展提供了强有力的支撑。”

  在柴微涛看来,发展人工智能产业,成都还需要着力突破3个方面的瓶颈,即计算能力不足、技术应用有限、数据资源不足。她分析指出,成都人工智能企业多处在创业前期,没有能力建立自己的超算中心,造成在深度学习算法的研究、模型的训练上需要更高的时间成本和人力成本。其次,成都人工智能企业更侧重于图像识别、医疗服务、机器人等领域,而这些目前正是人工智能巨头角力集中的领域。再次,人工智能应用离不开海量数据资源的支撑,而成都人工智能初创公司普遍存在数据资源不足的问题,在进行深度学习以及算法迭代时存在缺陷,缺少核心竞争力,面临着其他企业的同质化竞争。

  今年2月,《成都市推进智能经济发展实施方案》发布,从政策、产业、人才、资金等角度明确提出了人工智能发展的方向。柴微涛认为,“从技术的角度来看,技术开源、平台开放、数据共享是当前成都发展人工智能产业的机会和突破口。”因此,她建议,“要整合技术研发资源,提升算法能力;开放公共计算资源,提升计算能力;推进数据开放共享,提升数据能力。”

  具体来说,在整合技术研发资源方面,可以建立公共研发平台,推进科研文献、大型科学仪器设备的共享利用;提供面向创业团队、小微企业的公益性知识产权、法律、商务服务;引导各高校和科研机构大力开展基础性研究及前瞻性未来技术研究,鼓励高校和企业联合攻关。在开放公共计算资源方面,可以建立超算服务平台,满足大规模科学计算和深度学习需要;搭建基于GPU或者专用人工智能计算芯片的计算平台,并提供面向社会的人工智能计算资源服务。而在推进数据开放共享方面,则可以构建全市统一的数据开放平台,推动政府数据的社会化增值;引导公共服务机构数据开放,围绕气象、电力、燃气、通信等领域,构建涵盖多类型数据的开放性行业大数据训练集,形成人工智能创新应用的验证环境。

  “同时,还要打造智能应用场景、培育智能应用集群,提升创新及产业聚集力。”柴微涛分析表示,各级政府部门可以率先运用人工智能提升业务效率和管理服务水平,为人工智能企业发展提供应用场景支持。如探索人工智能在公共安全监控、环境监测、食品安全追溯等重点民生领域的应用,提高城市智能化管理水平;在电力、给排水、燃气等管网领域的应用,保障基础设施智能运行。

  另一方面,还可以在成都的优势产业中引入人工智能应用,创新应用场景,打造智能应用集群。如在生物医药领域,可以利用人工智能算法提高化合物筛选效率、优化构效关系,开展新药研发、药物副作用预测等,缩短研发周期、降低研发成本。

  》》》成都路径和目标

  市委十三届三次全会审议通过了《中共成都市委关于全面贯彻新发展理念加快推动高质量发展的决定》,明确了加快推动高质量发展的目标路径。提出要大力发展新经济培育新动能,围绕培育“六大形态”、构建“七大应用场景”,加快形成以人工智能、大数据、5G、清洁能源、现代供应链等新经济为主要形态的开放型产业体系。

  发展新经济培育新动能,在“人工智能+”领域,要重点推动高档数控机床、小型超级计算机、机器人、增材制造等领域自主研发攻坚突破,加快智能制造、健康医疗等领域场景应用示范,到2020年关联产业规模突破2000亿元。在“大数据+”领域,要重点拓展交通指挥调度、个性化诊疗、智慧化工厂管理、大通关和物流信息服务等行业应用,推动大规模数据仓库、数据清洗、数据可视化等共性基础技术研发,到2020年大数据核心产业产值突破800亿元。在“5G+”领域,要重点加强5G基础设施建设,发展云医疗、云制造、数字娱乐(电子竞技)、无人机应用,到2020年5G组网实现规模化商用。在“清洁能源+”领域,要重点发展绿色高载能产业,突出页岩气、光伏、先进储能等领域,在晶硅光伏、分布式能源系统等清洁能源装备制造及应用领域实现突破,到2020年关联领域产业产值突破500亿元。在“供应链+”领域,要重点建设现代供应链综合服务平台、全球配送网络和资源配置中心,推进制造业、商贸等领域现代供应链创新应用,着力打造国际供应链枢纽。

  另一方面,《决定》还提出要加快构建现代产业体系。把医药健康产业作为先进制造业之一,列为了现代产业体系的支撑。明确要重点聚焦生物医药研发制造、医疗器械、医疗健康服务、医药供应链、中医药等领域,到2020年企业营业收入突破5000亿元。

  而在健康管理方面,《决定》提出了要努力实现体有所健、病有良医。牢固树立“大卫生、大健康、大服务、大共享”理念,加快建设“健康成都”,到2020年,基本形成均衡协调、一体高效的15分钟健康服务圈,居民人均期望寿命81岁以上,建成全国健康城市示范市。