徐和木书记在李时珍国际健康论坛的讲话（全文）

一网情生

尊敬的中国中药协会房书亭会长、尊敬的汪潮涌董事长、尊敬的新闻界的朋友们：

     首先，请允许我代表蕲春县委、县政府对各位领导、各位嘉宾、各位新闻界的朋友们莅临蕲春并出席李时珍国际健康论坛新闻发布会表示衷心地感谢！

     蕲春县是我国伟大医药学家李时珍的故乡。作为“医圣故里”，蕲春还有“医药之乡”的美誉。《本草纲目》记载的1892种药物中，仅蕲春境内的地道药材就占1000多种，其中野生药材900余种，人工种植药材100余种。除此之外，蕲春自古就有着良好的医药传统和氛围。

     过去，蕲春有句老话，说“人往圣乡朝医圣，药到蕲州方显奇”。早在南宋时期，蕲春的医药活动就已非常繁荣，名医荟萃，是长江中下游一带的药材贸易集散中心。大诗人陆游曾盛赞蕲州药市为“四十里长街，药铺繁错，商贾云集，蜀舟泊岸甚众”。到了明代，蕲春道地药材交易规模逐步扩大，蕲州于是成为长江中下游的药材集散中心和中部地区中药材交易的枢纽。

     蕲春拥有丰富的人文、自然资源，尤以医圣、医药文化影响最大。通过这些年的发展，我们深刻认识到，在蕲春众多的旅游资源中，医圣与医药文化是蕲春最具有代表性和领导地位的品牌。近年来，蕲春县委、县政府提出了弘扬中医药文化，发展中医药事业，做强中医药产业，实施“药农、药工、药贸、药研、药文、药膳、药疗、药旅”等“八药”于一体的中医药产业发展战略，打造健康生态山水、健康人文环境、健康文化旅游、健康养生基地、健康产品物流等产业集群，成为具有国际知名度与影响力的“华夏中药谷，东方养生城”。

     当前，蕲春已加入医药经济发展的快车道。围绕“华夏医药谷，东方养生城”这一目标，我们挖掘医圣品牌资源，转变经济发展方式，坚持药旅联动战略，创新创优投资环境，加大招商引资力度，建设特色产业集群,已经取得显著效应，先后有湖北李时珍医药集团、李时珍健康产业、李时珍国际医药港、李时珍生物科技、李时珍医道文化、李时珍本草堂以及台湾舒家康、顺天堂等20多家中医药企业落户蕲春，并有12个投资过10亿、56个投资过亿的中医药项目开工或投产，正在形成集药材种植、药品生产、医药物流、生化科研、医疗教学、健康旅游于一体的中医药产业链并逐渐成为蕲春的支柱产业。

     李时珍国际健康论坛项目的投资建设和国际健康论坛高峰会议的举办，将有利于提升蕲春在国际范围内的城市品牌形象；有利于推进蕲春中医药产业的快速发展；有利于促进蕲春中医药产业与国际市场接轨；有利于拉动蕲春中医药产业园区的招商引资；有利于带动项目周边新农村建设以及农民致富，是蕲春实施药旅联动战略的一个重要支点。对此，蕲春县委、县政府给予了高度重视和大力支持。

     我们对李时珍国际健康论坛的成功举办寄予厚望，希望信中利资本集团和李时珍健康产业股份有限公司充分挖掘和利用优势资源，创造性的将造福蕲春人民的事情做好，把论坛活动办好，助力蕲春中医药事业发展，让论坛真正成为蕲春中医药产业走向世界的桥梁。谢谢大家！

     滴水之恩，当涌泉相报。在这里，我怀着一颗真挚的感恩之心，由衷地感谢北京信中利资本集团董事长汪潮涌先生。作为从大别山走向华尔街的蕲春人，汪潮涌先生敏锐地洞察了国际健康产业的发展趋势，敏锐地看见了蕲春中医药产业的市场潜力，坚持以国际健康论坛为抓手，以国际旅游渡假区实体，持续五年不间断地追加投资，为家乡中医药产业发展做出了卓越的贡献。同时，借此机会，感谢李时珍医药集团董事长林朝晖先生、感谢九州通董事长刘宝林先生、感谢医药港董事长黄凤金女士以及所有为蕲春经济发展做出贡献的企业家们！谢谢你们！并且，借此机会，感谢国家中医药管理局以及省市各位领导，各位新闻界的朋友！谢谢你们！

     最后，预祝2013·（首届）李时珍国际健康论坛取得成功！

     谢谢大家！

阿民

阿民

打造好了，够全黄冈吃1000年饭的了。

阿民

Gene technique and modern Chinese materia medica

WANG Xing 1, YAN Zhi yong 1, HAO Xiao feng 2 (1 Post Doctor Workshop, Kanghong Group·Chengdu Kanghong Pharmaceutical Co , Ltd , Chengdu 610041, China; 2 Kanghong Group·Chengdu Phargentech Co , Ltd , Chengdu 610036, China)  
Chinese materia medica (CMM) has double complexity in bioactive ingredient and its mechanism. It is difficult to explain by the modern biomedicine theory So it seriously restricts the modernization of CMM The modern CMM should have the high quality standard to meet the needs of international standard It can be guaranteed by spreading the GAP for Chinese medicinal materials and GMP for standard production The mechanism depends on using the DNA microarray to set up “the gene expression difference chart”, to study on the combination of CMM and gene expression difference chart Meanwhile, we can establish a totally new method of screening modern CMM based on the gene expression difference chart, it can really make the modernization and internationalization of CMM
【Key Words】： Chinese materia medica (CMM) modernization DNA microarray gene expression difference chart
【CateGory Index】： R28
【DOI】： CNKI:SUN:ZCYO.0.2003-07-000

阿民

药用植物基因库将建

我国运用基因技术解读中医神奇疗效

　　新华社上海4月16日电（记者孙丽萍仇逸房宁）中医药神奇的治疗作用有望通过基因技术来揭开。我国已经启动的一项药用植物基因库工程，将古老的中医药学和最尖端的基因制药技术融为一体。
　　记者从正在上海召开的“2002国际人类基因组大会”上获悉，中科院在本月启动建立“世界最大的天然化合物基因库”的项目建设。这个工程通过基因技术分离出5000种中国传统药用植物中的有效治疗成分，把这些信息输入数据库中。
　　国家人类基因组南方研究中心主任陈竺表示，“人类基因组技术正给生物制药产业带来重大转变，而我国将用已经掌握的人类基因组知识技术为平台，推动中医中药发展。”他解释说，随着人类基因组测序完成，科学家基本掌握人类生命图谱，这使继续研究涵盖人类生老病死的绝大多数遗传信息成为可能。我国基因学者采取的办法是，在建立“基因中药库”之后，用中药中的有效成分一一测试已知与疾病相关的人体基因，以最终揭开千百年来困扰中医药的疗效之谜。
　　这是一项极其浩大的工程。专家介绍说，我国古代最知名的医学论著《本草纲目》中也仅仅记载了1892种药用植物。1995年出版的《中华本草》收集了8000多种药用植物，“基因中药库”将涵盖其中最重要的部分。
　　上海中医药大学教授王翘楚从植物落花生的叶子里提取药物成分，治疗西医也难以对付的失眠顽症，但他也无法确切解释其中的奥妙。他说，中医中药传袭千年，一个合格的中医在独立行医前往往要背熟数百张历代相传的“药方”，只是在近100多年中医学者们才开始探索有效成分和作用机理的问题。他希望基因技术的介入能为阐明中医药本质指明方向。“也许有一天，连西方医生也能利用植物基因库的信息，开出‘中药方子’。”他说。
　　事实上，中医药学一贯倡导的“辨证施治、因人而异”思想也和目前方兴未艾的功能基因学研究方向不谋而合。基因诊断和治疗的理想之一，就是基于患者基因的微妙差别实施“个性化医疗方案”。从这个意义上说，中医药学和基因技术的结合还有更广泛的领域。“将中医药和基因技术结合的最大难点就是，必须首先从浩如烟海的中医‘方子’里找出哪些是有疗效的，而哪些并无效果。”牛津大学肿瘤基因组学权威华尔特·包德默爵士对记者说，“从这一点上看，建立一个基因植物库非常有价值。当然我们首先还是要找到致病基因，汇集到本届大会上的世界顶尖学者们都在致力于这项工作。”

《科技日报》2002-4-17第4版

阿民

廣東涼茶已登上世界「非物質遺產」名錄，一些品牌，已成為全國火熱的健康飲品。涼茶除了功效言人人殊之外，它的組合成分和效用仍未有一個嚴格的統一指標，不利鑒證。這情況多少反映出目前中藥材市場化所面臨的處境。

中藥材的品質控制，首要確定所用藥材是正宗。時下，市場上有不少名目的品種，名同物異，更有以假亂真、混雜劣品的情況出現。邵鵬柱自九十年代初已銳意於中藥核實和檢測的研究上，推行基因測序，作為中藥的鑒定的手段；並編制基因圖譜，積極地在香港推動中藥鑒定的分子技術。他認為，「香港越來越多人講中醫中藥，社會興起一股發揚傳統熱；分子生物學也要跟進去！」因此，他一力推崇用DNA鑒別為中藥做品質檢定。今年，內地出版的《中國藥典》就收入蛇類藥材DNA鑒別的方法，是推廣分子技術鑒別中藥材的重要一步。

邵教授是中藥編條碼的先行者，最近他和同事構建了世界的第一個藥材的DNA資料庫，參與了中國的物種DNA條紋碼建設計劃，正與中國科學院昆明植物研究所合作，鑒別廣東涼茶廿四味，涉及一百五十多種藥材的DNA序列。「中外都在開展為動植物編條紋碼的工作，我們中藥也該朝這個方向走。」正是邵教授的心聲。

研玉米蛋白抗愛滋

作為一位分子生物學家，邵鵬柱多年來也醉心於研究蛋白質改構後功能上的改變。一直以來，他專注在一種從瓜蔞植物提取的傳統引產（墮胎）蛋白質─天花粉蛋白用作醫治愛滋病。只是這個蛋白，在臨床時，發現它的毒性強，副作用太大，引致某些細胞死亡。邵教授說：「很有趣，玉米也有類似的蛋白，而且抗愛滋病病毒的功效比天花粉蛋白更好。他們嘗試把它改造，爭取能生產出有療效、無毒性的新抗愛滋蛋白質。時下，他已獲得香港的控制傳染病研究基金資助，正與中科院昆明動物研究所合作研究，利用猴子做實驗，看這些經改造後的蛋白的藥效。」

談及香港學者與內地合作情況，邵教授表示內地的人才和資金都比十年前優勝，「內地研究資金相當充裕，而且有很多大型的研究計劃，不是香港科研人員可獨力做到。香港要突出靈活變通的特點，要令人覺得有其優勢和值得合作；香港同工另一特點是重視品質，這正好與內地互補，同時自身也要努力，多和內地同行交流，使人家了解其工作和建立人脈。此外，又要不斷自我充實，終身學習，並提高研究水平，才不會被忽視和淘汰。」

發現增記憶化學物

不說你不知，他於八十年代剛在香港開展工作不久，就率先從各地土壤中收集菌種，分離獨特的內切酶，用以切割DNA。他還記得，每逢出差回港，都刮下鞋底黏回來的泥土，篩選菌種、分離新的內切酶品種。並與美國一些科技公司合作，製成試劑，作為基因工程的工具，全球銷售。這可算是中文大學早期在生物研究成果轉移的一個成功例子。

邵鵬柱教授在眾多中藥中進行研究，樂不思蜀；他還發現了一些天然化學物，有增強記憶力效果，通過老鼠實驗，比試用藥組和對照組兩批老鼠的游泳定向功能，都有正面的效果。從接觸百計的藥材中，問他可有哪種是心頭好？石斛是也。這一種蘭科植物，不只外表美麗，兼具藥用效能，明目生津，滋陰清熱。他在家裡就種了十餘種，既作研究、又供觀賞，堪稱一樂也。他透露，石斛藥材價格落差很大，由每公斤港幣幾十元至幾萬元不等。購買時要特別小心。一語露天機，今時今日的科學家，不是既要懂科研、又要熟悉市場和轉化研究的成果，才可以八面玲瓏呢！

阿民

本草基因组计划助中药学进入生命科学研究前沿

迪克西•威尔斯

本草基因组计划（HerbGP）是针对具有重大经济价值和典型次生代谢途径的药用植物进行的全基因组测序和后基因组学研究的系列计划。中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所陈士林研究员在日前举行的以“中医药基础研究发展战略”为主题的第379次香山科学会议上，从物种选择，全基因组测序、组装和生物信息学分析，后基因组研究等方面系统阐述了本草基因组计划的研究策略。

陈士林表示，该计划将推动一批具有典型次生代谢途径的模式植物研究平台的建立，促进各种“组学”研究方法在药用植物研究领域中的应用，推动中国传统药学进入生命科学研究前沿领域。同时，该计划为占领中药基础研究领域的科技制高点提供了难得的机遇，并将通过对药用植物有效成分生物合成路径的解析和药用植物优良品种的选育，对我国天然药物的研发和中药农业的发展产生巨大而深远的影响。就有关问题，陈士林接受了记者的采访。

《科学时报》：我们将如何开展本草基因组计划的全基因组研究？

陈士林：基因组序列包含生物的起源、进化、发育、生理以及与遗传性状有关的一切信息，是从分子水平上全面解析各种生命现象的前提和基础。我国药用植物资源丰富，种类繁多，因此药用植物全基因组计划测序物种的选择应该综合考虑物种的经济价值和科学意义，并按照基因组从小到大、从简单到复杂的顺序进行测序研究。在测序平台的选择上应以高通量测序平台为主，以第一代测序技术为辅。

在测序物种选择方面，我认为，本草基因组计划测序物种筛选的基本原则应为：一是名贵大宗中药材的基源植物或重要化学药物的来源植物；二是药效成分比较清晰，具有典型的次生代谢途径的代表植物；三是含药用植物较多的植物分类单元中的代表植物，例如豆科的甘草；四是具有成为模式植物的潜质，具有较好的生物学研究基础；五是优先选择遗传背景清晰、基因组较小并且结构相对简单的二倍体植物。综合考虑以上因素，我们选择了紫芝、赤芝、茯苓、丹参、人参、三七等十余种药用植物作为本草基因组计划的第一批测序物种。其中丹参全基因组的测序完成，将会进一步推动丹参作为第一个药用模式植物地位的确定。

在待测物种基因组预分析方面，由于多数药用植物都缺乏系统的分子遗传学研究，因此在开展全基因组计划之前进行基因组预分析非常必要。基因组预分析的主要内容包括：利用条形码等技术对满足筛选原则的待测物种进行鉴定；通过观察有丝分裂中期染色体确定待测物种的染色体倍性和条数；采用流式细胞术或脉冲场电泳技术估测物种的基因组大小，为测序平台的选择提供参考。

在测序平台的选择方面，由于药用植物丰富的多样性，不同物种的基因组大小和复杂程度可能千差万别，因此药用植物的全基因组测序可以根据经费预算和基因组预分析结果，灵活选择不同的测序平台或平台组合。同时，应看到遗传图谱和物理图谱在植物复杂的大基因组组装中具有重要作用。随着第二代测序技术的快速发展，用于短序列拼接的大量生物信息学软件，为基因组草图组装提供了便利。基因组草图组装完成后，可利用生物信息学方法对基因组进行分析和注释，为后续功能基因组研究奠定基础。

《科学时报》：如何进行本草基因组计划的后基因组研究？

陈士林：后基因组学是基因组测序完成后大规模研究基因功能，基因之间相互关系和调控机制的学科。

本草基因组计划的后基因组研究将根据全基因组序列提供的信息，充分利用各种“组学”方法，兼顾正向遗传学和反向遗传学的研究思路，对药用植物的功能基因进行充分的发掘和研究。根据药用植物的特点，本草基因组计划的后基因组学研究内容主要集中在模式药用植物研究平台的构建、次生代谢产物合成和调控机制的解析及抗病抗逆等优良性状的遗传机制研究等方面。

本草基因组计划的后基因组研究将主要开展以下几个方面的工作。一是模式药用植物突变体库的建立和基因功能研究。突变体法是利用基因标签技术，由T-DNA或转座子等已知序列DNA片段的插入，导致目标基因失活或激活等功能性变化。拟南芥、水稻等重要模式植物均具有大规模的T-DNA插入突变体库，利用这些突变体库发掘了大量生长发育、抗逆性、代谢相关的重要基因。丹参等模式药用植物全基因组序列的测定和大规模突变体库的建立，将为药用植物研究提供丰富的资源和材料，并极大地推动药用植物功能基因，尤其是次生代谢相关基因的发掘进程。

二是药用植物有效成分的合成及其调控研究。虽然药用植物有效成分的化学和药理学研究已经具有良好的基础，但是其生物合成途径和调控方面的研究还很薄弱，目前该领域的研究主要集中在长春花、青蒿和甘草等少数物种，但这些研究多采用单基因研究策略。本草基因组计划将会推动转录组学、蛋白组学和代谢组学等“组学”方法，在药用植物次生代谢途径和次生代谢调控研究中的应用，为次生代谢相关基因的“批量化”发掘奠定基础。研究成果将会对次生代谢产物的生物合成及代谢工程、高药效成分种质资源的选育等应用领域产生直接影响。

三是开展药用植物抗病抗逆等优良性状的遗传机制研究及优良品种选育。控制药用植物重要农艺性状的基因，尤其是与生长发育、抗逆抗病、重要遗传性状及种质性状控制相关的基因，是药用植物中一类重要的功能基因，也是本草基因组计划的重要研究内容。在上述功能基因发现和鉴定的基础上，通过分子育种培育药效成分含量高的具有优良农艺性状的新品种，将为药效成分的大量提取和广泛临床应用奠定基础。

《科学时报》：本草基因组计划对我国中药产业的发展将产生怎样的影响？

陈士林：我国药用植物有一万多种，是所有经济植物中最多的一类。同时，药用植物也是许多化学药物的重要原料，目前三分之一以上的临床用药来源于植物提取物或其衍生物。近年来，药用植物的基因组学研究已经取得了长足的进步。如国内外已经开展了青蒿、丹参、人参等多种药用植物的大规模转录组研究。但是与模式植物和重要农作物相比，药用植物的基因组学研究还处于起步阶段。

第二代高通量测序技术的出现使测序成本大大降低，测序时间大大缩短，为本草基因组计划的实施奠定了坚实的技术基础。本草基因组计划将极大地推动前沿生命科学技术在药用植物和中药领域的应用，在较短时间内实现药用植物和中药学研究的跨越式发展，使其迅速走到生命科学研究的最前沿。该计划的研究成果将为阐明药用植物有效成分的合成和调控奠定基础，进而促进植物类药物的筛选和生物合成研究，同时该计划还将加速药用植物优良品种的选育并促进绿色中药农业的科学化和规模化发展。随着测序技术的逐步成熟和新的测序技术的出现，相信将有更多的药用植物物种被纳入到本草基因组计划中。

本草基因组计划为我国占领中药基础研究领域的科技制高点提供了难得的机遇，将推动功能基因组学、蛋白组学和代谢组学等现代生命科学技术在药用植物研究领域中的应用，将是中药现代化的重要组成部分。其研究成果将为次生代谢产物的生物合成和代谢工程，及优质高产药用植物品种的选育奠定坚实的基础，将推动我国中药产业的健康科学发展，加快中医药走向世界的步伐。（生物谷Bioon.com）

阿民

高通量测序技术——第二代测序技术

高通量测序技术是对传统测序一次革命性的改变，一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，因此在有些文献中称其为下一代测序技术(next generation sequencing)足见其划时代的改变，同时高通量测序使得对一个物种的转录组和基因组进行细致全貌的分析成为可能，所以又被称为深度测序(deep sequencing)。

自从2005年454 Life Sciences公司（2007年该公司被Roche正式收购）推出了454 FLX焦磷酸测序平台（454 FLX pyrosequencing platform）以来，曾推出过3730xl DNA测序仪（3730xl DNA Analyzer）的Applied BioSystem（ABI）这家一直占据着测序市场最大份额的公司的领先地位就开始动摇了，因为他们的拳头产品毛细管阵列电泳测序仪系列（series capillary array electrophoresis sequencing machines）遇到了两个强有力的竞争对手，一个就是罗氏公司(Roche)的454 测序仪(Roche GS FLX sequencer)，，另一个就是2006年美国Illumina公司推出的Solexa基因组分析平台（Genome Analyzer platform），为此，2007年ABI公司推出了自主研发的SOLiD 测序仪(ABI SOLiD sequencer)。这三个测序平台即为目前高通量测序平台的代表。（见表一）

公司名称	技术原理	技术开发者	商业模式
Apply Biosystems(ABI)	基于磁珠的大规模并行克隆连接DNA测序法	美国Agencourt私人基因组学公司（APG）	上市公司： 销售设备和试剂获取利润
Illumina	合成测序法	英国Solexa公司首席科学家David Bentley	上市公司： 销售设备和试剂获取利润
Roche	大规模并行焦磷酸合成测序法	美国454 Life Sciences公司的创始人Jonathan Rothberg	上市公司： 销售设备和试剂获取利润
Helicos	大规模并行单分子合成测序法	美国斯坦福大学生物工程学家Stephen Quake	上市公司：2007年5月首次公开募股（IPO）
Complete Genomics	DNA纳米阵列与组合探针锚定连接测序法	美国Complete Genomics公司首席科学家radoje drmanac	私人公司：投资额为4650万美元

表一：主流测序平台一览

这些平台共同的特点是极高的测序通量，相对于传统测序的96道毛细管测序，高通量测序一次实验可以读取40万到400万条序列。读取长度根据平台不同从25bp到450bp，不同的测序平台在一次实验中，可以读取1G到14G不等的碱基数，这样庞大的测序能力是传统测序仪所不能比拟的。尽管如此，在这项新的划时代的测序技术刚出现的时候，科学界对这项新技术却并不热衷。许多习惯用桑格技术的科学家怀疑新技术的准确度、阅读能力、成本消费、实用性。代理Sanger型测序硬件的经销商害怕其投资失败而首先提出了这些怀疑。

图一：在芯片上进行的测序：Illumina测序平台

然而大多数人却忽略了一个事实，即桑格技术的普及最初也遇到同样的阻碍。桑格技术刚开发出来时，阅读能力很难超过25bp，即使在Fred Sanger双脱氧终止法发明后也只达到80bp，如今却达到了750bp；而新发展的合成测序技术，应用焦磷酸测序方法，其阅读能力最初只有100bp，推向市场16个月后增加至250bp，随着技术的不断完善，目前已达到了400bp，很快就接近桑格技术目前的水平。除了阅读能力外，能否以有限的成本用一台仪器产生足够数量的序列标记也是另一个需要改善的重要问题。这个问题已经被Roche公司解决了，应用他们的系统，仅花费阅读35bp或者更小片段的成本就能产生比35bp多10倍的序列标记。

       图二：GS FLX 高通量测序方法原理示意图

  一、高通量测序的应用

高通量测序可以帮助研究者跨过文库构建这一实验步骤，避免了亚克隆过程中引入的偏差。 依靠后期强大的生物信息学分析能力，对照一个参比基因组(reference genome)高通量测序技术可以非常轻松完成基因组重测序(re-sequence)，2007年van Orsouw等人结合改进的AFLP 技术和454 测序技术对玉米基因组进行了重测序，该重测序实验发现的超过75%的SNP位点能够用SNPWave技术验证，提供了一条对复杂基因组特别是含有高度重复序列的植物基因组进行多态性分析的技术路线。2008年Hillier对线虫CB4858 品系进行Solexa重测序，寻找线虫基因组中的SNP位点和单位点的缺失或扩增。但是也应该看到，由于高通量测序读取长度的限制，使其在对未知基因组进行从头测序(novo sequencing)的应用受到限制，这部分工作仍然需要传统测序(读取长度达到850 碱基)的协助。但是这并不影响高通量测序技术在全基因组mRNA表达谱，microRNA表达谱，ChIP-chip以及DNA甲基化等方面的应用。

2008年Mortazavi等人对小鼠的大脑、肝脏和骨骼肌进行了RNA 深度测序，这项工作展示了深度测序在转录组研究上的两大进展，表达计数和序列分析。对测得的每条序列进行计数获得每个特定转录本的表达量，是一种数码化的表达谱检测，能检测到丰度非常低的转录本。分析测得的序列，有大于90%的数据显示落在已知的外显子中，而那些在已知序列之外的信息通过数据分析展示的是从未被报道过的RNA剪切形式，3’端非翻译区，变动的启动子区域以及潜在的小RNA 前体，发现至少有3500个基因拥有不止一种剪切形式。而这些信息无论使用芯片技术还是SAGE文库测序都是无法被发现的。

高通量测序另一个被广泛应用的领域是小分子RNA或非编码RNA(ncRNA)研究。测序方法能轻易的解决芯片技术在检测小分子时遇到的技术难题(短序列，高度同源)， 而且小分子RNA的短序列正好配合了高通量测序的长度，使得数据“不浪费”，同时测序方法还能在实验中发现新的小分子RNA。在衣藻、斑马鱼、果蝇、线虫、人和黑猩猩中都已经成功地找到了新的小分子RNA。在线虫中获得了40 万个序列，通过分析发现了18个新的小RNA分子和一类全新的小分子RNA。

在DNA—蛋白质相互作用的研究上，染色质免疫沉淀—深度测序(ChIP-seq)实验也展示了其非常大的潜力。染色质免疫沉淀以后的DNA 直接进行测序，对比ref seq可以直接获得蛋白与DNA结合的位点信息，相比ChIP-chip，ChIP-seq可以检测更小的结合区段、未知的结合位点、结合位点内的突变情况和蛋白亲合力较低的区段。

      图 三: Independent Flow Cells（SoLidTM System）

二、高通量测序的前景

目前，大多分析家都无法相信新一代测序技术能完全取代目前的芯片测序技术。不过，有些分析家也的确认为芯片测序技术正面临着挑战，他们认为到了2012年新一代的测序技术将会带来高达2。15亿美元的产值。

2006年，整个芯片测序市场大概价值8亿美元，其中65%的市场份额都是有关基因表达谱分析产品的，剩下35%的市场份额则由基因型分析芯片占据。不过美国哈佛大学（Harvard University）遗传学教授George Church认为，这部分市场也会受到新一代测序技术的冲击。重测序芯片（resequencing arrays）、单核苷酸多态性分析芯片以及基因拷贝数目变异分析芯（copy number variant array）市场也会受到影响。也有分析家不赞同这个观点，他们认为即使新一代测序技术很便宜，还是有不少人会选择传统的测序仪的。

新一代测序技术相对传统芯片测序技术的优势，最终还得依靠广告和市场营销手段的推广才能获得大众的认可。去年夏天，由Frost & Sullivan公司对学术科研机构和私人研究团体进行的一项调查研究结果表明，在实际应用领域，例如进行表达谱分析时，人们还是倾向于选择传统的芯片产品，而并非青睐新一代的测序产品。

新一代测序仪推广困难可能由其价格昂贵导致。平均采购一台新一代测序仪大约要花费50万美元，除非该实验室测序的工作量非常大，否则是不会考虑购买的。即使像Polonator这样的新一代测序仪也需要花费15万美元左右，这笔费用对于一个小实验室来说是无法承受的。这时，只需要150美元一块的芯片就非常有竞争力了。以基因芯片产品享誉业界的美国Affymetrix公司市场部副总裁Jay Kaufman认为，新一代测序技术对于芯片市场来说的确会带来一定的冲击，不过要完全取代表达谱分析芯片还需要一定的时间。

但是，基因芯片也有其自身的缺点，就在于它是一个“封闭系统”，它只能检测人们已知序列的特征(或有限的变异)。而高通量测序的强项， 就在于它是一个“开放系统”， 它的发现能力和寻找新的信息的能力，从本质上高于芯片技术。 研究者可以充分享受这两个平台的比较优势，在获取新信息的基础上，利用芯片的强项， 即对已知信息的高通量、低成本(相对)的检测能力， 对大量样品进行快速检测，短时间内获得有大量有效的数据。

作为两个高通量的基因组学研究技术，在应用的某些方面存在重叠和竞争，但是在更多方面是优势互补，两种方法联合使用，将解决以前的单种技术难以解决的问题。

三、结语

新一代测序已显示出巨大的潜力。也正是因为科学的不断进步，在给测序技术提出新要求的时候，也给这项技术带来了新的增长点：

2008年4月Helico BioScience公司的Timothy等人在Science上报道了他们开发的真正的单分子测序技术，也被称为第三代测序技术，并利用该技术对一个M13病毒基因组进行重测序。这项技术之所以被称为真正的单分子测序，是因为它完全跨过了上述3种高通量测序依赖的基于PCR扩增的信号放大过程，真正达到了读取单个荧光分子的能力，向1000美元测定一个人类基因组的目标迈出了一大步。

阿民

生物通报道：来自美国华盛顿大学等处的研究人员利用纳米生物学技术获得了新一代测序技术的突破，这种新方法能为癌症、糖尿病或某些成瘾患者量身绘制个性化基因测序蓝图，提供更加高效的个体医疗。这一研究成果公布在PNAS杂志上。

领导这一研究的是华盛顿大学的Jens H.Gundlach，其它研究人员包括：Ian Derrington, Tom Butler, Elizabeth Manrao 和Marcus Collins等人。

接二连三的个人基因组图谱绘制陆续完成，说明了第二代测序技术的强大力量，但是第二代测序技术很快就遇上了强劲的对手——第三代测序技术，也就是被称为下下一代的测序（next-next-generation sequencing）的直接测序方法。这一测序技术是基于纳米孔（nanopore）的单分子读取技术，不同于之前的两代技术（需要荧光或者化学发光物质的协助下, 通过读取DNA聚合酶或DNA连接酶将碱基连接到DNA链上过程中释放出的光学信号而间接确定的），可以直接读取序列信息，简洁快速。

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第一代测序技术是双脱氧链末端终止法——根据核苷酸在某一固定的点开始，随机在某一个特定的碱基处终止，产生A，T，C，G四组不同长度的一系列核苷酸，然后在尿素变性的PAGE胶上电泳进行检测，从而获得DNA序列。第二代测序技术是焦磷酸测序法——由4种酶催化的同一反应体系中的酶级联化学发光反应，适于对已知的短序列的测序分析。而第三代测序技术则是基于纳米孔的单分子读取技术，这种方法读取数据更快、有望大大降低测序成本，改变个人医疗的前景。这一技术的研发是系统工程，涉及生物、半导体、计算机、化学、光学等多个领域，需要不同学科顶尖力量的合作。

在这篇文章中，研究人员设计了一种可以在纳米孔内对DNA进行快速测序的新方法，这种纳米微孔只有1个纳米大小，仅够用来测量一个DNA的单分子链。研究人员把微孔放在一层浸泡在氯化钾溶液中的膜上，并施加一个小的电压，让电流通过微孔。不同的核苷酸通过纳米微孔时，回路中的电流就会随之改变，这些电流称为特征信号。胞核嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶这些DNA的基本组成要素，会生成不同的特征信号。

研究人员利用耻垢分枝杆菌porin A（Mycobacterium smegmatis porin A.）的纳米孔创建一个DNA电子阅读器，这种方法可在极小尺度上对DNA进行测序，并且测序速度更快、相对更加便宜。他们的实验表明，这一方法具有对卫生保健产生广泛影响的潜力。

下一代DNA测序技术也许能获得飞跃性的发展，改变电极间距离从纳米至微米变化，可对病毒及过敏原等各种尺寸的分子粒子进行超高感度、超高速度检测。当然目前第三代基因测序技术竞争也很激烈，美国宣称要在2012年推出成熟的第三代基因测序仪，日本和欧洲也有相关的研发计划。我国也有这方面的计划，中科院北京基因组研究所是国内权威的基因组学研究机构，他们已和浪潮集团成立了“中科院北京基因组研究所—浪潮基因组科学联合实验室”，这一实验室将研发国产第三代基因测序仪，第一台样机预计2013年问世。

（生物通：万纹）