来自中科院北京基因组研究所的曾长青研究员为大会带来了主题为《精准医学和NGS》的精彩演讲。曾老师认为精准医学的出现标志着第三次医学革命的到来，基于循证的方法和分子水平的认知，我们可以真正实现个体化的精准医疗。NGS在近些年的高速发展奠定了精准医学的基础，通过在DNA水平、转录水平和表观水平的多维度大数据的积累，丰富了我们对复杂疾病的认知。 曾老师这样形容，如果把实现个体化医疗的目标比作金字塔顶的话，它需要建立在大量的群体数据和规模化的精准医学研究的塔基之上。我国的精准医学战略有两个重要环节，一是实现从大样本到大数据的转化，改变“公共项目多，公共数据少”的现状；二是进行前瞻性的队列研究。NGS现在的两个瓶颈，一个是样本制备，一个是数据分析，包括算法的开发和数据的挖掘，这也是值得NGS创业者们关注的一个很好的方向。
曾老师提出，中国的基因组学研究需要“自下而上”，也需要“自上而下”，首先进行大数据的生产和分析，并通过地方试点、多方合作的模式逐步推进。精准医学的研究是一个长期的过程，厚积薄发，最终普惠大众，这是我们所有人的愿景。碳云智能联合创始人李英睿为大家带来了《对生物信息学发展趋势的学习分享》。李英睿提出，生物信息学这一概念既包括生物信息分析的工具，也包括对科学问题的解析和阐释，它对于不同的群体有着不同的意涵。然而生物信息学发展到现在的阶段，还存在着若干问题：
一是行业人才的绝对紧缺与相对过剩，人才结构不合理。主要的人才缺口集中在生物信息工具开发和计算生物学独立研究两个方面；
二是生物信息学的定位，是技术还是科学。目前的生物信息学的结论还需要通过分子生物学得到最终的证实。为了真正地实现个性化医疗，需要生物信息学在自身的体系之内做出推断并验证，基于个体的数据回答针对个体的临床和健康问题；
三是生物信息学的发展实际上是由二代测序的发展所带动的，缺乏学科本身的独立体系。
碳云智能联合创始人李英睿《对生物信息学发展趋势的学习分享》
生物信息学的愿景是针对人体这一数字化的信息系统，通过计算科学手段建立模型，进而解决医学和健康的实际问题。其关键环节是测量——描述——预测——干预。
李英睿认为，为了实现生物信息学的最终目标，从实践的角度出发，需要一个足够大的数据库和一个开放的平台。现在所有的公司都将数据作为自己的核心竞争力，这就造成了数据孤岛的现象，而解决的办法，就是构建一个中立赋能的平台，向所有开发者开放，利用这个平台，从数据中孵化出知识，这才是真正的价值所在。而实现这一点，离不开生物信息学的支持。
临床应用：精准医学走进现实
这一部分的四位speaker分别从基因组甲基化、血液病精准医疗、肿瘤液体活检和人体微生物组四个不同的角度介绍了NGS技术在临床层面的应用。
复旦大学于文强教授《GMPS：人类全基因组甲基化检测技术及其在肿瘤中的应用》
首先是复旦大学的于文强教授为大家带来《人类全基因组甲基化测序技术及其在肿瘤治疗中应用》的精彩阐释。生命可以定义为一种变化，或者说表型的改变——Life is Epigenetic。从测序技术发展的历程来说，人类基因组图谱完成后，人们开始更多关注基因调控和修饰的问题，目前甲基化通用的数据库包括TCGA、ICGC和1000 Epigenome Project等数据库。
甲基化检测的方法有三大类：BS-seq、RRBS和GPS，其中GPS的方法目前已经可以实现非常低的起始样本量（0.12ng）以及相对于甲基化芯片更高的准确率。对于甲基化检测在肿瘤方向的应用目前已经有许多临床研究，包括肾癌、宫颈癌、白血病等等，随着技术的成熟，GPS将会在肿瘤临床诊断和靶向治疗中有非常好的发展前景。
陆道培血液肿瘤中心检验科刘红星主任《血液病精准医疗：现状及展望》
陆道培血液肿瘤中心检验科的刘红星主任为我们介绍了精准医疗在血液病领域的研究和应用进展。对于慢性粒细胞白血病（CML），近年来该病的治疗取得了极大的进展，患者的十年生存期已经从8%提高到了90%以上，与此同时也带来了一些问题，首先是患者无法停药，其次是有可能出现继发耐药和急变，确定个体最佳的用药剂量，避免无效用药越来越成为CML治疗中的关键问题。通过检测相关的融合基因，可以帮助辅助临床更为精准的用药，实现CML患者的长期存活。
对于另一种血液疾病——急性早幼粒细胞白血病（APL），目前已经发现了该病的一些有效的治疗方法。使用双靶向药物联用，配合化疗的辅助，实现肿瘤治疗“百不失一”已不再是幻想。同样地，对于儿童急性B淋巴细胞白血病（B-ALL），通过8种基因的缺失突变分析，可以帮助进一步改进儿童B-ALL的预后分层，从而选择更好的化疗和靶向治疗方案。
针对血液肿瘤的精准治疗，刘主任提出了自己的期望，一是重视突变组（Mutaome，强调突变的组合和协同作用）并采用NGS方法鉴定每个人的个体化用药指纹图，二是注重数据的分析和解读，采用人工智能的方法，为临床疾病精确定位提供更好的工具支持。
思路迪CTO李福根博士《液体活检与复杂突变检测的临床应用：机会与挑战》
思路迪CTO李福根博士带来的是当下的热点话题——“肿瘤液体活检技术”的相关介绍。ctDNA在临床上的应用主要有三个方向：肿瘤筛查，早期肿瘤预后评估和复发监控，以及晚期肿瘤的用药选择和耐药监测。思路迪提供的液体活检解决方案包含了44个肿瘤高风险基因，对检出突变采用分级注释的方法，基于自有的临床数据库，给出精准的用药方案。液体活检技术在临床应用中面临着一些挑战，一是总量少，二是片段小，三是ctDNA丰度低。针对这些问题，通过改善建库方法和优化的数据分析算法，可以将duplication reads降低至30%，并将突变检测敏感性提升至85%（肺癌EGFR检测）。
山东省基因科学研究院秦楠博士《The Human Microbiome：人体健康晴雨表》
山东省基因科学研究院的秦楠博士带来的人体微生物在临床和健康领域的应用，同样立足精准医学临床应用领域，秦楠博士提出，微生物组是人体的有机组成部分，主要分布于肠道、皮肤、口腔、呼吸道等，其中肠道微生物占主要地位，并通过影响寄主的信号通路，引发癌症、代谢综合症、甲状腺病变等疾病。国际上重大的微生物组计划包括Meta HIT、HMP、Hospital Microbiome，及美国于2016年5月13日启动的美国国家微生物组计划（NMI）。通过这些计划的实施，我们对人体微生物的认识在不断地加深，其中一些研究成果揭示了宏基因组学在临床中广阔的应用前景。在寻找新的疾病生物标记物，肿瘤伴随诊断及结直肠癌早期筛查领域，人体微生物组学展现出了巨大的应用潜力。
人体微生物组研究已不仅仅停留在实验室阶段，部分产品已经进入临床并获得FDA批准。国际上相关的知名的公司包括uBiome（微生物组测序），Rebiotix和OpenBiome（菌群移植）和Second Genome（微生态调节治疗）等。
秦楠博士提出，微生物组学的发展，将会为医学提供新的认识，为体外诊断提供新的方法，并为健康管理、保健品和中医药行业带来更多的发展机会。
个人消费产品：苟且和远方
自从中国的基因检测产业兴起伊始，面向个人消费者的健康体检服务就成为了产业链中重要的一部分。在生物圈内，我们爱它，恨它，看好它，轻视它，在圈外，更多的人们在憧憬它亦或是漠视它，但无论被人们怎样看待，基因体检这个缺乏管束的“野孩子”拥有的却是难以估量的上限。解开基因的密码，帮助人们在疾病发生之前进行有效干预——这并不是一句宣传口号或是营销的噱头，而是无数从业者孜孜以求的梦想。本次演讲的五位speaker有着不同的背景，循着不同的道路向着同一个目标努力，就让我们来看看他们眼中的基因检测DTC的现状和未来。
微基因联合创始人陈钢博士《面向消费者基因检测的苟且和远方》
微基因联合创始人陈钢博士首先分析了面向消费者基因检测的现状：一是国外的科学权威指南不建议消费者购买基因检测，二是国内基因检测DTC（direct to Customer）市场乱象丛生。很多加盟广告都宣称是没有技术门槛的，然而要做一款好的产品，事实上并不是一件容易的事情。
以祖源分析为例，无论是用芯片还是测序，在得到基因序列后，面临两种策略，一种是用贝叶斯算法推断，一种是用基于Haplotype的机器学习。想得到准确的结果，需要多个层面的支持，包括准确的算法和参考数据集，芯片数据质量的控制，可视化的解决方案，以及成本的约束。微基因的产品，在每一个环节压缩成本，销售量目前累积到了4000多份。
DTC模式未来的发展方向，一方面可以为科技服务提供数据支持，另一方面通过建设开放的平台，为消费者提供更多的解读服务，建立一个良好的生态环境。
HCODE CEO胡鹏：用户需求导向下的人体微生态探索
HCODE CEO胡鹏为听众带来了《用户需求导向下的人体微生态探索》主题演讲。胡鹏指出，人体微生物组要做的事情，是通过了解、分析各部位菌群的状态，以它作为干预的对象，制定个体化的微生态改善方案。利用微生物组学技术，我们可以完善现有的健康评价体系，预防疾病发生，并可以改善现有的诊断和治疗方法。
实践中，HCODE建立了人体微生态检测和分析平台，重点完善了取样套装、检测技术平台、质量体系和数据分析平台，其中数据分析层面，在自有的千例样本数据的基础上建立了健康评估和应用模型。在完善的人体微生态检测和分析平台基础上，基于互联网建立数据共享的良好生态，解决数据孤岛的难题。采用众包模式，整合大健康数据，更好地进行数据清洗和深度挖掘，分享数据价值。目前在研的项目包括中医体质与菌群关系研究，未来将推出更多大众关注的课题研究，如儿童生长发育的相关研究。
上古奇猿CEO王冰《NGS趣味化解决方案》
正如公司的名称一样，上古奇猿CEO王冰此次的演讲从一个独特的视角剖析了基因检测DTC模式的内涵和发展规律。他提出，面向消费者的基因检测本质上是一种“知识性的文化产品”，从而也就具有了文创产品的属性。在大健康-互联网-文创的三元模型中，“文创”是基因检测的突破口。沿袭这一思路，可行的策略就是将基因检测纯技术的坚冰“敲碎”，应用到各种产业无穷无尽的应用场景之中。包括策划中的首部基因题材大电影《谁偷了我的染色体》，与某卫视合作的祖源分析项目等。王冰希望，DTC模式的从业者们可以更多地借助轻松愉快的方式，将基因检测的理念和产品推向大众，DTC基因检测产品未来的应用场景还包括基因版的影像家谱、基因寻根游和基因健康应用超市。
水母基因CSO赵南《智能生物信息：互联网精准健康》
来自水母基因的赵南博士指出，互联网精准健康的一个可行模式，是利用智能生物信息分析方法，建立数据整合系统，包括行业数据资料、位点库、表型库、文献库，利用机器学习的方法，将数据转化为对用户有价值的知识，回答现实中的问题。在“基因与人互通，人与信息互通”理念的指导下，为各个行业提供精准健康解决方案。
基因卡CEO侯玉彬《基因卡：精准健康管理》
侯玉彬给大家分享了一个基因检测DTC案例：一款基于RT-PCR技术的脂肪抵抗能力检测产品，一周给出报告，定价19.9元，并具有包装精美，一次送样多次检测以及社交分享功能等卖点，最后的销量仅为300份。侯玉彬从多个角度对这个案例的失败进行了反思，并指出，DTC模式的创业者不能试图教育用户，同时由于信息的过载，现有的基于微信的营销方案无法达到很好的效果。另外，产品定位需要清晰，针对明确的目标人群设计产品。通过上述思考，侯玉彬为创业者提供了一个可行的思路，即针对健身私教这一特定目标人群，提供精准健身解决方案。
实验技术：Better Sequencing
技术是NGS发展的基石，这一部分的四位讲者为听众带来了第三代测序、DNA建库及目标区域捕获技术领域的最新突破。
瀚海基因郭友玲博士《GenoCare：专门针对临床研发的单分子测序仪》
首先是瀚海基因的郭友玲博士向大会听众介绍了针对临床的桌面式单分子测序仪GenoCare。GenoCare基于第三代荧光单分子测序技术研发，在物理光学成像和碱基改造两个方向取得了重要突破，有效提高了信噪比。测序流程包括DNA打断，（捕获目标基因），加入特殊碱基，洗脱游离碱基，激光捕捉信号。经过长时间的研发和测试，GenoCare测序平台已经可以达到600bp的读长以及99.9985%的理论准确率（20×）。郭友玲博士介绍说，瀚海基因的目标是打造一个开放的测序平台，充分发挥三代测序在保留原始DNA及直接测序RNA方面的优势，努力实现测序成本的进一步降低，为基因检测在临床上的应用提供帮助。
艾吉泰康联合创始人蔡万世博士《TargetSeq：靶向测序技术的开发与应用》
艾吉泰康的联合创始人蔡万世博士向大家介绍了目标区域捕获测序技术的最新发展。蔡万世博士介绍说，目标区域捕获测序与全基因组测序相比，具有成本低，目标区域通量高的优势，非常适合临床应用。针对捕获的方法，艾吉泰康提供了基于液相芯片技术和多重PCR技术的两种解决方案。相比于多重PCR，液相捕获技术可以获取目标区域内已知和未知的位点，并可以检测到CNV和SV。蔡万世博士详细介绍了核酸杂交理论模型，可以实现体系内多个核酸（探针或引物）的杂交效率达到一致，基于该模型设计的TargetSeqTM和MultiSeqTM在主要参数和同类产品保持一致的情况下，有效地降低了成本。
Morgene CEO浦浩《GenSeizer：基因捕获技术》
Morgene的CEO浦浩老师为听众带来了另一款捕获测序的技术方案。GenSeizer技术在多重PCR的基础上优化了流程，实现了全平台兼容，超短捕获流程(<3.5h)和顶级的捕获效率，覆盖度大于99%，有效reads和均一性大于95%。浦浩表示，正在开发中的GenSeizer Evo一步法捕获方案减少了磁珠纯化流程，操作更为简便，有效地降低了成本。
包雷博士《Chromium System：One System，one workflow，powerful new sequencing applications》
建库是NGS的关键环节，包雷博士从一名普通用户的角度为听众解析了linked-read建库技术的特点和优势。该技术使用4M磁珠，与高分子DNA混合，在微反应器里进行单分子反应，从而建库。该技术的亮点在于，短片段共享同一个barcode成为linked-reads，经过算法处理后可达到16M，简化了后续的生物分析工作。包雷为我们打了一个精妙的比方，假如传统的测序后数据分析，是将全部打乱的句子中还原成一本书的话，那么通过linked-read技术，可以将具有同一个页码（barcode）的句子集合在一起，大大降低了分析的难度，并且通过提升读长的方法，有效降低假阳性率。
包雷博士介绍说，10X Genomics致力于整合包括建库、（捕获）、测序、数据分析的全套流程，支持1.25ngDNA建库，为生物科学开发者提供高效、易用的测序工具。
资本视角下的基因产业
任何产业的发展都离不开资本的支持，来自投资人的视角和观点对于业内的开发者无疑具有重要的参考价值。本次NGS创新开发者大会邀请到了国内知名的投资机构——君联资本、普华资本、树兰医疗产业基金和东方证券的多名资深投资人，来谈谈他们对基因产业发展前景和投资机会的一些看法。
行业分析：基因产业两端是科学理论和临床实践，发展有其内部规律，道路注定漫长。同时在行业起步阶段，资本市场估值和行业内在价值出现偏离，目前正处于融资的一个好时机。
资本关注的投资领域：检测设备、实验技术、数据平台、诊断产品及治疗手段。
对创业者的建议：
一、专业。NGS是知识技术密集的产业，专业是生存的前提。专业并不仅仅包括技术，还包括临床实践、商业运营的全面专业化。
二、专注。投资人喜欢看到创业者的新想法新探索，但是也希望创业者能够专注于所做的事情。因为专注是速度、效率的保障，也是差异化和壁垒构筑的基础。
本届NGS创新开发者大会已经圆满结束，但是NGS的创新永远不会止步。在中国的各处，越来越多的人开始关注精准医学，关注NGS，关注基因科学带给人类的价值。在今后的日子里，在创新的道路上，测序君还会一如既往，与你同行。
Fighting！
