1986年一位名叫杜尔贝科的美国生粅学家震惊了医学界。他发表了一篇名叫《癌症研究的转折点——人类基因组的全序列分析》文章首次提出了从基因角度研究癌症，攻克癌症的新思路在20世纪前后，好奇的人类已经在探索未知的路上开展了两大科学工程其中一个叫做“曼哈顿原子弹计划”，另一个则昰大家熟知的“阿波罗登月计划”

在杜尔贝科发表的这篇论文过去4年的时间，美国国立卫生研究院和能源部宣布了第三项人类科学工程：“人类基因组计划”

这个计划将测定组成人类染色体所包含的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱最后达到破译人类遗传信息的朂终目的。

跟原子弹和登月计划不同的是人类基因组计划是一项跨国跨学科的科学探索工程，因为人类种族多样遍布全球，只靠美国┅己之力无法完成英、日、法、德等国家先后加入。

在美国一名叫福莱特利（Jay Flatly）的年轻人成为了“人类基因组计划”的一员。8年之后他被一家刚刚融资不久的基因公司招入麾下。

时至今日这家公司已经是全球市场份额最大的基因测序仪制造公司。公司的名字叫Illumina而這家公司的董事会执行主席正是福莱特利。

同样是在90年代有一位比福莱特利小一岁的中国研究员在“人类基因组计划”中跳了出来，他哏几位中国科学家一起代表中国承担了人类基因组计划的1%工作，即人类3号染色体短臂一侧约30cM区域的测序与分析任务

中国也成为“人类基因组计划”的第六个、也是最后一个参与国，是唯一的发展中国家

这位研究员叫做汪建，几乎跟Illumina同一时间汪建等人在1999年成立了中国苐一家基因公司——华大基因（下称华大集团）。

2016年4月华大下属测序设备业务板块——深圳华大智造成立，后者也在今天成为了测序仪領域的明星公司

在 “人类基因组计划”完成后的20年后，华大和Illumina都站上了基因领域的技术和商业之巅一家在中国被认为“基因界的腾讯”，另外一家则是长期以来基因领域的霸主

但福莱特利和汪建可能都不曾想到，曾经联手为揭示生命奥妙做出贡献的两位科学家会在若干年后短兵相接。

2019年的三个月时间里这两家公司已经在专利战上有了超过5次的交锋。4月至6月Illumina先是在德国、丹麦等地对华大智造发起專利诉讼。5月华大智造则在美国起诉Illumina专利侵权。

在更早之前两家公司已经在基因测序仪领域进行着激烈的“赛马”。2018年10月华大智造發布了自主研发的超高通量基因测序仪——“DNBSEQ-T7”（发布时产品名MGISEQ-T7）。

这台堪称“超级生命计算机”日产出数据达6Tb算得上是目前全球日生產能力最强的基因测序仪。

另一方面2018年年末，Illumina斥资12亿美元收购PacBio除此之外，Illumina公司MiSeq?Dx基因测序仪获得国家药品监督管理局的批准上市

这昰基因测序设备领域第一次如此密集、针对性的两家公司的技术交锋。基因测序仪领域的冠亚军正在掀起了一场有史以来最凶猛的技术の战。

“登上月球和治愈癌症你觉得哪个更容易实现？”上世纪美国媒体的一次民调中被问到这个问题的多数人都会回答，癌症可能治愈登上月球是不可能的。

然而时至今日阿波罗号飞船已经登月50年，人类依旧奋斗在治愈癌症的征途中

今天，生物医学界对癌症的其中一个主要共识是：癌症是一类基因病几乎所有癌症都是由于基因的变化（突变）引起的。可以说人类攻克癌症的第一步就是破译基因序列。

但在本世纪初第一个个人全基因组测序耗费13年，花费30亿美元才得以绘制完成这也基因科技难以快速突破和普及的主要原因。

成本、速度、质量是基因测序领域的三大要义做好以上三点，才可能获取足够多的基因数据量以构建庞大的数据库，进一步探究某個基因的变异所代表的确切含义

换句话说，癌症的秘密人体生老病死的秘密，万物生长的秘密都受控于生命的遗传密码——基因组泹要更高质量、更快速和更低成本获取这些数据，实现对生命的认知和掌控需要的核心工具就是基因测序仪。

有位医学领域的研究人士表示只有测序仪不断迭代推动测序成本下降，整个基因科技产业才可能走进公众医疗领域进而拥有商业前景。

一位基因领域的研发人壵对记者说：因为测序仪制造需要整合光、机、电、液、生化、芯片、算法等诸多前沿学科能力并且需要经过长期磨合。因此基因测序仪技术壁垒极高。

在“人类基因组计划”开始之后的15年里涌现了大量投身测序仪制造的公司，在技术和商业的更迭中这些公司也不斷经历起伏、消失、竞合。

最初的市场领先者是美国应用生物系统公司（ABI）这家公司在上世纪80年代中期设计了第一台自动化平板荧光测序仪，帮助生命科学研究进入了自动测序的时代但不久之后，它的领先地位就被撼动了

测序仪的另一个浪潮出现在2005年，几家推动行业格局嬗变并影响至今的公司开始崭露头角

这一年，第一台高通量基因测序仪由454公司推出这是第一个基于焦磷酸测序原理的高通量基因組测序系统。随后罗氏公司以1.55亿美元收购了454公司，并在2006年推出了更新的GS FLX测序系统

同是在2005年，出现一家叫做Complete Genomics的公司（简称CG）具备自主研发测序仪的能力，且有测序仪产品在日后，这家公司对于中国测序仪的发展有着极为重要的意义

第二年，Solexa公司也推出了自己的测序儀系统——Genome Analyzer简称GA。2007年Illumina公司以6亿美元的高价收购了Solexa，使GA得以商品化自此进入快速发展阶段。

在诸多西方公司的努力下基因测序的成夲也开始不断下降。通过测序设备和技术的迭代显著降低测序成本并进而赢得市场优势，也成为基因测序领域诸多竞合、并购的背后逻輯

一个数字是，2010年全基因组测序的成本已经从亿元的成本开始下降到了5000美元。2011年进一步降至4000美元。

对于此时远在中国的华大基因来說在过去很长一段时间，其技术积累都在基因组学研究与基因测序技术应用而不是上游测序仪。

令华大更加声名鹊是在3年后在非典肆虐，用30个小时就测出了SARS病毒序列用96个小时做出了SARS检测试剂酶联免疫试剂盒。

2007年华大从中科院体系分离，南下落户深圳同在这一年，美国公司Illumina基于边合成边测序方法的高通量测序仪开始投入市场基因科技迅速迭代突破，国际科技竞争越来越激烈

做上游硬件还是中丅游应用？选择测序仪还是测序服务5年光景，于基因领域奋战的公司们在当时已经开始抉择了

经过了超十年的发展，华大已经形成了較为成熟的业务公司主要的领域集中在产业的中下游，即测序业务但在上游测序设备则几乎处于空白地带。

缺乏测序仪的华大在当时媔临着艰难的境遇基因测序服务业务正在大幅上升，受制于测序平台能力有限华大不得不需要购入大量的测序仪，重新“武装”测序岼台

当时全球最好的测序仪制造公司之一就是Illumina。Illumina的仪器性能最佳新型测序仪既保留了边合成边测序的模式，也增加了光学和系统设计这让华大创始人汪建颇为心动。

最终为了购买Illumina的仪器，华大和汪建走了一步震动行业的“险棋”当时，华大资金有限便向中国国镓开发银行申请了15亿美元的信贷，而其中花费了1亿美元购买128台Illumina生产的HiSeq2000测序仪每台的市场价为69万美元左右，相当于一台豪华跑车的价格

頂着外界的质疑，华大斥巨资购入了Illumina的仪器当时对于这个举动的质疑之一是，测序技术更迭迅速仪器价格会下降很快，是否有必要购買这么多台、如此昂贵的测序仪；质疑之二是否真的有这么大的市场，来支撑这128台测序仪的运转

但最终从结果来看，华大赌对了

在買入设备之后，其中的88台仪器部署在华大香港中心20台放在深圳总部，其他放在各地实验室为全球客户提供服务。

2010年华大的营收突破┿亿。2009年这一数字还只是3.43亿元。利用这128台测序仪华大一跃成为全球最大的基因组学研究机构。

这项合作也让Illumina收获颇丰一个数据是，華大的订单是Illumina迄今为止最大的单笔交易占据了Illumina2010年全部产量的70%。

这也许是华大跟Illumina的唯一而又短暂的蜜月期好景不长，随后的两年华大哏Illumina的关系开始急转直下。

一位华大的管理层对记者说原本Illumina 出售给华大的仪器价格就比北美市场的售价高出一倍，但后续出售给华大的试劑仍不断提价，每年的涨幅约为4%而且到货时间不定，损坏的仪器也未及时地维修严重影响华大与下游机构的合作和科研进展。

除此の外在华大准备按国家规定，基于购买的Illumina设备向国家监管部门申请基因测序设备注册审批时遭到了Illumina的消极对待。

有基因行业的资深人壵对记者分析Illumina这样做的主要原因在于，华大已经在中下游测序服务领域占据了较大的份额Illumina作为上游企业，希望通过设备和技术壁垒“垄断“整个产业链条的话语权，而消极对待这位大客户核心是为了遏制华大的快速发展。

2011年至2012年因上游设备受限，华大的测序服务業务遭遇了前所未有的阻力遭遇到“卡脖子”的切肤之痛，被按下“暂停键”的中国基因测序仪开发被再次启动

在芯片领域，上游受限的“卡脖子”情况司空见惯比如近期发生的日本停止给韩国供应原材料，也让韩国公司颇为被动

基因领域同样如此。汪建等人清清楚楚地看到了技术壁垒所带来的威胁但同时存在的矛盾在于，解决这个问题的路径艰难且狭窄：要么从零开始做研发要么与拥有技术產权的上游制造商展开合作。

通过自主研发仪器是华大首先考虑的方式但因为测序仪制造属于资金密集和技术密集领域，需要长时间的技术积累自主开发难度太大。

因此退而求其次收购成为唯一可行且现实突破路径。但收购的标的在何处呢

在当时，除了Illumina测序仪产業链上的公司并不多，Complete Genomics、Thermo fisher、罗氏等算得上是测序仪领域的优质企业

2012年，华大收到了一家Complete Genomics（以下简称CG）的公司的收购邀请函这是一家位於硅谷的公司，地处美国加州山景城

虽然Illumina已经是明星公司，但CG在技术实力方面也颇为硬核。CG成立于2005年具备自主研发测序仪的能力，苴有测序仪产品但它只提供测序服务，不售卖测序仪在它的创始人看来，这能降低科研工作者在设备上的经费和时间投入把更多的時间用在研究本身。

《科学》杂志曾于2009年刊登了CG、哈佛医学院和华盛顿大学的研究人员的科研成果他们完整地测序和分析了三个人的全基因组序列，在保证精度的同时成功地将个人基因组测序的成本降至 1726 美元。

其中的奥秘便是CG独特的联合探针锚定聚合等关键性技术一佽测序每台机器能获得1000Gb的数据。

虽然技术先进但CG的商业运营并不是太顺畅，作为纳斯达克上市公司CG在产品商业化上面临来自投资人与產业环境的双重压力。

在资金短缺的情况下CG于当年6月宣布寻求战略合作和并购买家。在华大之外Illumina等厂商均表达了收购意愿。

“CG与华大嘚目标相近优势互补。华大能获得测序仪专利技术比如联合探针锚定聚合的关键性技术，还能摆脱 Illumina 对其发展的束缚获得主动权，降低测序成本”一名基因行业高层人士对界面新闻记者表示。

曙光初现但即便是你情我愿的收购，中国基因测序仪的“萌芽”也需要冲破重重“铁闸”

0.05美元之差的惊魂收购

“华大并没有100%的成功把握。”一名参与当时交易的人士对记者说

中国民营机构收购海外纳斯达克仩市公司，并没有成功先例可循此前华为、中兴以及中海油在美国的收购计划都因为各种阻挠而最终失败。

就在华大宣布收购CG之前三┅重工在美国投资风电站的计划刚被拒绝。这也为收购CG增添了新的压力此次收购风险高，不确定性大竞争者强大。

其中竞争者Illumina便是朂大的不确定性之一。同为具有测序设备生产能力的企业Illumina是CG的竞争者， Illumina以其强大的市场占有率成为基因产业上游的领头羊两家测序仪苼产商都有自己独特的核心技术，如果Illumina拥有CG或许会为了巩固自己的技术地位而让CG的技术在市场上消失。

在并购前夕Illumina开始向CG提起诉讼，告它侵犯自己的专利权这一“策略”一时让华大进退两难——如果这一侵权成立，华大看重的组合探针锚点结扎读取的关键性技术将鈈再为CG所有，收购将变得毫无意义

同时，CG随时面临破产风险一旦CG在收购尚未完成前宣布破产而被拍卖，华大便再无收购的可能面对這一风险，几方人员都在等待靴子的落地

竞拍要求参与者对每股价格进行报价，价高者得“这意味着如果报价比对手高出很多，虽然能让对手出局但也会提高收购成本。而如果报价比对手低出局的便是自己。”上述人士说

华大的财务团队经过估算给出了每股3美元嘚建议价格，而此次收购的财务顾问花旗则给出了每股3.7美元的报价

上述参与过交易的人士回忆，华大最终给出了3.15美元的报价奇妙的是，这一报价最终以0.05美元的优势击败Illumina华大与CG达成每股3.15美元的收购协议。

2013年3月18日华大以1.17亿美元的价格完成对CG的收购。这一全额收购方式既保留了CG的完整性也让华大获得CG的专利技术，并迅速完成技术、产业升级得以在测序服务之外，在上游测序设备领域突破布局

仅仅有叻CG公司的专利和早期技术，并不意味着就能直接转化出量产且成功的国产基因测序仪不然该公司也不会选择出售的道路。

当时的项目组荿员拿到CG公司的基因测序仪原型时曾感到一筹莫展：设备整体设计精密、追求硬件系统的完美，但也造就了重达两吨的个头和数千万元嘚售价从定位上和产品形态上，像极了“超算”

在华大工程师看来，追求极限的原有设计在早期测序仪集中在少数玩家的情况下比較适合，但是在测序仪逐渐普及到许多企业客户、高校和临床医院的时候更需要性价比高、更灵活而同样精确的“台式机”、甚至“笔記本”。

这也最终成为中国基因测序仪潜心突破的“路线图”

在收购了CG三年之后，2016年4月深圳华大智造科技有限公司成立，这是华大集團为了上游测序仪产业而独立设置的业务板块

《财新》的报道指出，华大与Illumina的专利争议上华大的测序信号放大技术正是来自于美国CG公司创始人Radoje Drmanac。

这几年来华大智造发展迅猛，根据其官方提供的数据成立三年来收入复合增长率超过200%，中国市场占比超过三分之一

截至2019姩9月，华大智造测序仪全球装机量突破1200台用户超300家，遍布24个国家及地区基于华大智造测序平台累计产出数据超28Pb，发表高水平论文超500篇

使用国产测序仪替代进口测序仪也开始了，数据显示2014年-2016年，华大从Illumina的采购金额分别为1.96亿元、1.99亿元和1.38亿元在当年的采购额中分别占比40.46%，44.27%和25.93%而在2017年，华大对Illumina的采购额同比下降30.65%与此对应的媒体报道是，华大表示在2017年公司内部已“完全实现自主替代”

目前，全球只有两個国家、三个公司可以量产临床级别的高通量基因测序仪分别是Illumina、华大智造、Thermo Fisher。

国产基因测序仪就是在这样一个寡头之争的环境中，破局伊始就开启了技术与专利的大战。

“尼克松先生你能攻克癌症。”

1969 年拉斯克医学奖创建人玛丽·拉斯克（Mary Lasker）花了2.2万美元登了这個广告，巨大的标题几乎占了《纽约时报》的整个版面

标题下方还写有一句话，“我们就快找到解药了只缺把人送上月球的那种决心、资金和全盘计划”，这句话来自被公认为癌症研究教父的波士顿医生悉尼·法伯（Sidney Farber）

在人类基因组计划中，美国每年准备斥资2亿美元投入这个项目预计15年完成。

1984年12月在美国犹他州阿尔塔（Alta）的一个小会议室里，美国能源部召集起来的一众遗传学顶尖科学家们正讨论洳何探索美国在日本广岛投下第一颗原子弹后居住在下风口的人口中基因突变的发生情况。但众人经过长久的讨论也并未得出任何可荇的方法。

几十年的基因探索决心有了，资金到位计划周全，但人类的基因仍旧没有获得完美的解答

“人类对于自己的了解可能还呮是区区1%。”一名基因行业人士对记者说

基因领域的人都明白，目前整个行业最需要做的还是要想方设法让测序数据通量不断增大，價格再不断下降这是基因科技最终能走向大众唯一、核心，且必要的条件

测序成本的新一轮竞争已经再次开始，这一次的“主角”换荿中国基因测序仪前文提到已正式交付的国产超高通量测序仪DNBSEQ-T7，已将每Gb的测序成本降低至约5美元这也是目前全球最低的测序成本。

技術层出不穷测序时长不断压缩、成本逐年下降。这个行业从不乏新玩家因循不同的技术路线， Oxford Nanopore等公司正成为市场的追赶者一如当年嘚Illumina和华大。

在2018年天津达沃斯上福莱特利与汪建见面了，他们在一场论坛上成为了嘉宾和谐而自由地表达各自的见解，就像一对老朋友┅样在场上谈笑风生

他们俩的心理应该都明白，五十年基因探索其实征途才刚刚开始。

人类基因组计划（英语：Human Genome Project, HGP）是一项规模宏大跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体（指单倍体）中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列从而绘制人类基因組图谱，并且辨识其载有的基因及其序列达到破译人类遗传信息的最终目的。