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生物技术，服务新时代农业访北京康普森生物技术有限公司董事长刘继强
文 / 本刊记者?刘慧婷
21 世纪是生命科学和生物技术的时代,农业基因组技术是该领域的重要组成部分之一,北京康普森生物技术有限公司作为行业当中的佼佼者,可为农业基因组研究提供创新型基因芯片和高通量测序等基因检测服务,通过生物信息学分析技术提供基因组选择育种建议及后期技术指导,用创新精神改变中国农业基因组产业化应用现状.为进一步增进对农业基因组选择育种技术的了解,近日,《中国商界》记者采访了中国农业基因组产业领先者的董事长刘继强.
《中国商界》：对于生命科学和生物技术,很多人都觉得陌生,作为业内人士,请您跟我们简单谈谈康普森生物技术有限公司对生物技术的理解及贵公司在该领域的研究方向？
刘继强：生物技术的存在历史已经有几百年了,是一门综合性的学科.以生命科学为基础,结合其他基因工程、 分子生物学、 物理化学、信息学及计算机科学等多学科技术,可应用于动物、植物、微生物等的研究.基因组检测虽然是生物技术里面很小的分支,但却占据着生物技术金字塔的最顶端.基因组检测目前包括基因组测序和基因芯片两种检测方法.2007 年在中国开始进行大规模的商业化推广.目前,康普森生物主要专注于农业基因组检测以及基因组选择育种技术.
《中国商界》：基因组检测技术运用到农业领域中,可有效地推动农业的发展.在您创业之前,基因组检测在中国的应用程度如何？
刘继强：基因芯片在当时尚处于起步阶段.我从中国农业大学毕业后就进入了这个行业,做 illumina中国区总代,直到自己创业,大概年的时间一直都在从事基因组检测相关的工作.由于当时刚刚完成人类基因组计划,基因检测行业属于起步阶段,大多数人不了解这项技术,有些人只是听说过.在大学期间, 虽然学的专业是生物技术,但 4 年的课程只在课堂上讲过 10 分钟的基因芯片,就连当时留学回来的老师都只跟我们讲,对于这项技术只需了解一下就好,大部分人是接触不到的.步入社会以后接触的人更多了,发现很多人都只是听说过这个名字, 而至于它可以做什么、原理是什么, 在当时几乎没人清楚.只有科研领域的专业研究人士才略知一二.
《中国商界》：在基因检测于国内刚起步的时候,您选择这一领域进行了人生中的第一次创业.而您在此之前的的经历对于康普森生物的发展有哪些影响与帮助？
刘继强：首先是积累经验和技术.创业之前的工作经历让我更早地了解到行业内的专业性.当国外一些知名基因检测公司进入中国的时候,我是第一批接触到厂商的.由于担任中国区总代一职,使我对基因检测的市场有了更深入、更全面的了解.其次与优秀的人学习并积攒人脉.初入行业期间,接触到很多高水平、 高影响力的专家、 教授,锻炼了科学的科研及市场服务思维习惯,才有了今天的发展.而后发现了更多可应用的空间和市场空白,这也才有了康普森生物现在专注的农业基因组育种事业.
《中国商界》：农业基因组选择育种作为一个有前景的行业,也不断会有更多企业加入进来,康普森生物技术有限公司作为此行业的先行者,经过六年多的发展,已经形成了哪些自身优势？
刘继强：在 6 年多的时间里,公司主要做农业方向的努力,在对农业基因组进行检测的同时注重数据的积累.我们会与相关的客户、专家、教授签订共享的协议,把获取到的数据整合到一起,建成一个数据共享平台.除了我们公司做检测可以用到之外,科研工作者在做国家课题的时候也需要相应的数据.康普森生物最大的优势是最早具有数据积累的意识,具有中国最大的农业基因数据库,而这一套数据库也是有限开放的,在共享使用的时候会有一定的协议.康普森是一个平台, 把各方面的数据积聚到一起,为大家做开放的平台,提供给有需要的用户.通过分析这些数据我们会对农业品种的选育、疾病防控、种养殖条件等提供一系列的建议.这种规模的数据库,仅一家企业是没办法完成的,需要凝聚众多人的科学力量.在国内,我们用获取到的数据库通过分析整理,做出适合中国品种特点的基因检测产品,相较于国外的同类产品更具有竞争力.
基因组选择育种在欧美发达国家中的普及率很高,有很多先进的育种公司都在使用,而且在基因组选择上投入的资金也是逐年增加的,每年大概有20%到30%的上升趋势.基因组选择在中国的市场还没有完全开发出来.以猪为例,首先通过检测大量猪的样本作为参考群体,建立一个基因组育种值的估计模型,用于说明什么样的基因型对应什么样的性状.再对未知性状的猪进行基因检测,就可以提供给客户被检测样本品种是否优良、适合怎样防疫和养殖等一系列方案.这种研究技术打破了国外的垄断,也减少了我国的资源外流. 从一定程度上讲,对中国经济发展和中国综合国力的竞争减少了隐患.这也是康普森生物做农业基因组检测和农业基因组选择育种的初衷所在.
在中国同时做动、植物基因组检测的公司则只有康普森生物一家.除了康普森,在中国做农业基因组检测的企业仅有两家,都是只做一种作物.其中一家企业只做玉米检测的产品,而选择只做一个物种的检测产品在一定程度上是为了减少经济投入.康普森生物的定位是第三方检测产品平台,在物种上没有固定选择,动植物类的生物都会进行研究.这样不同物种的研究方法和经验可以互相借鉴.
《中国商界》：康普森生物技术有限公司作为一家技术服务企业,在农业基因组技术方面有哪些创新与突破？
刘继强：可能不同于其他行业所理解的创新方式. 在其他领域中,一项技术或者品牌创新只是换一种塑造方式,达到提高效率、降低成本的目的.而基因组检测产业的技术创新更注重技术的使用与数据挖掘层面,把相应的数据更好地与中国的品种资源情况、育种现状相结合.通过大数据分析,设计出更符合中国品种、育种目标的检测产品和育种方案.
康普森生物是行业内最早的基因检测服务商之一,目前,康普森生物共有两大检测中心,北京总部和位于天津东丽经济技术开发区的运营中心,占地面积共 5000m 2 .公司已经囊括了世界最前沿的分子生物技术平台：拥有 Illumina 高通量测序、illumina iScan 基因芯片检测、GeneChip ? Scanner 3000 7G 表达谱芯片检测、MassARRAY?—核酸质谱分析系统、荧光定量 PCR 检测系统等多个检测及分析平台.为满足日益增加的检测体量、满足客户时效性高的需求,2017 年康普森生物引进 GeneTitan ? Multi-Channel 芯片检测平台、Beckman FX 系列全自动化工作站,年检测能力提升到 60 万样本.康普森生物已成为国内基因检测公司中拥有平台数量最多的公司之一,多平台多物种并行检测.
公司注重产品研发,现已拥有21 个完全自主知识产权的计算机软著,包括基于 RR-BLUP 方法的畜禽基因组选择分析软件 V1.0、基于EHH 方法的畜禽选择信号分析软件V1.0、基于 SNP 芯片的植物全基因组关联分析 V1.0、基于 GenABEL包的 GWAS 分析软件 V1.0 等,正在积极研发其他独立知识产权的软著,我们将在技术上持续研发出更专业、更科学、更人性化的检测及生物信息学分析产品,以期为客户提供更好的服务.
《中国商界》：目前,康普森生物在致力于推进我国基因组选择育种行业发展并做了很多前期的调研,请您谈谈在基因组选育方面有哪些成果.
刘继强：传统育种是通过杂交选择的过程进行选育,大约要经过七到八年时间才能培育出新的品种.新品种更能适应当地的气候环境、土壤环境,并且具有优良的农艺性状. 但是, 现实生活中环境不停改变,传统育种周期不能满足品种适应性的需求,种植的品种可能很快就不能适应新环境.所以,我们就要研发快速有效的基因检测产品来加速育种进程.随着基因组检测技术的发展,基因组选择育种技术也应运而生.基因组选择育种利用基因检测技术在基因组水平上分析个体的遗传组成,通过基因型直接选择,从而实现基因组选择育种.
目前,基因芯片是分子育种中采用的一种通量高、成本低的检测工具.传统育种中需要七到八年甚至更长时间才能达成的目标,利用基因组选择育种方法一到两年就可以实现.基因组选择育种可以很快满足市场的需求,例如作物的抗倒伏性状就是满足种植业者需求的.通过检测被选品种的基因分型情况,可以做性状与遗传信息关联的计算,通过去弊选优的方式选择满足生产要求的个体,这样也就达到了基因组选育的最终目的.
《中国商界》：基因检测技术在为相关企业、科研院所服务且带来便利的同时, 也面临着诸多考验,请您具体谈谈这些考验具体表现在哪些方面？
刘继强：首先,在选取资源方面会遇到一些问题.举个例子,中国猪的品种有 100 多个,第一,这些猪种多数都是地方品种,寻找就比较困难,逐个取样也很困难,在这个过程中将耗费很多财力和物力；第二,对采集到猪种的鉴定也很困难,要经过多方面的验证与论证,必须保证采集样本；第三,鉴定的准确程度也很难确定,由于环境、喂养等各方面的不同,很容易使样本发生变化,有很多不确定因素,无法得到确凿数据.其次,广大种养殖客户对基因检测的接受程度不同,也会给服务带来困难.因为曾经是通过传统的方法繁育新的品种,而现在通过基因检测结果作为选择标准, 要说服老技术员认可这件事,并教会他们新技术,还需要花费很多时间及精力. 后期在运用过程中,也需要不停地观察、追踪,提供意见建议,反复修订更改,整理出给国家的主管部门进行综合评定.在上述的考验中,怎样选择合理的、有代表性的、准确的参考群体也是这项技术实施过程中的困难.
《中国商界》：基因组检测技术助力我国的农业育种发展,在宏观层面国家有哪些相应的支持？
刘继强：中国是畜禽肉类的第一消费大国,我们一年要吃掉 6 亿头猪、70 亿只鸡,与我国生产规模极不相称的是育种工作上的落后,国内饲养的商品化猪和鸡的曾祖代都是从国外引进的,长期处于“引种、维持退化再引种”的不良循环,导致整个繁育体系受制于其他育种先进国家.中国是世界上种质资源最丰富的国家,我国猪和鸡的品种都超过了 100 种,但我国的猪鸡育种一直以来依靠国外引种,自己国家如此丰富的资源却在慢慢消失.
基于基因组技术的发展和农业基因组研究成果的飞速发展,国家从 2009 年、2010 年、2011 年国家不断的下发各种红头文件,支持基因组选择育种,包括国家现在针对某些物种专门成立基因组选育委员会.可以说在一定程度上,国家全力支持整个行业的技术研发与使用,并且也到了基因组选择育种该大力发展的时候.
《中国商界》 ：康普森生物发展稳健已经成功挂牌北京新四板市场,这给康普森生物带来了哪些变化？
刘继强：康普森生物 2015 年挂牌北京新四板,北京新四板市场是地方性机构,在全国有着一定的影响作用.公司通过挂牌的方式让更多人知道了有这样一个行业、这样一家公司. 在挂牌北京四板市场后,公司的融资渠道拓宽了,资本对接的渠道更广泛了.最重要的是,公司在做事的时候会更为规范.现在北京四板市场发展得更加迅速,为更多的中小企业提供了良好平台.
《中国商界》：自农业基因组选育技术得到发展以来,国家陆续研发与农业领域相关的高新技术,而国家对高新技术产业的要求较高,康普森作为该领域的佼佼者,最近有哪些研发成果呢？
刘继强：前不久,康普森生物在北京梅地亚中心召开了第三届中国畜牧基因组产业转化高峰论坛暨新产品发布会,主要发布了由康普森生物分别与中国农业大学、中国农业科学院北京畜牧兽医研究所联合研制开发的三款针对亚洲畜禽品种特有等位基因设计的中高通量 SNP 分型检测芯片——康普森猪55K 基因分型芯片、（肉）鸡 55K基因分型芯片和蛋鸡 55K 基因分型芯片.这些芯片可以对我国猪、鸡等地方品种进行基因组检测,并通过全基因组育种值评估的方法对经济性状进行早期选择,做到优中选优.此外,其检测结果还可以用于地方资源种质鉴定、群体遗传结构分析、种群进化分析等多种研究,对于我国分子育种的基因组选择技术及基础研究方面意义十分重大.
《中国商界》：农业技术在中国的发展空间巨大,在研究与发展高新技术产业的同时,憧憬未来,您对康普森生物有何期待及计划？
刘继强：面向农业, 深入产业,做中国精准农业领导者是康普森生物的企业愿景,我们希望立足于中国的土地,育中国自己的品种,并且将中国的物种产品开发出来,一代一代传承下去,由种质进口大国变成种质输出大国.虽然现在用基因组选择研究育种、种养殖、疾病防控已经是全球农业技术的趋势,但我们更希望今后可以与国外进行竞争.康普森生物现在已与国内数十家育种行业领军企业开展合作,共同建立猪、鸡、大豆的分子育种产业检测平台,现阶段已完成了检测试点工作,预计年内将完成对该计划 10 万样本的检测.
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