测序仪国产化助力我国基因科技绝处逢生,国内仪器圈最大跨界收购案通过审核

 仪表仪器     |      2020-03-31

2016年8月16日,开元仪器发布公告称,拟以发行股份+支付现金的方式收购上海恒企教育100%的股权,交易金额12亿元;以同样的方式收购中大英才70%的股权,交易金额1.82亿元。

测序仪国产化助力我国基因科技绝处逢生,国内仪器圈最大跨界收购案通过审核。基因测序仪对于基因产业的重要性,如同发动机之于汽车行业,芯片之于电子通信行业。我国基因测序仪的国产化,不仅打破了外企的市场垄断,实现了我国基因科技布局产业上游的突破,也从根本上保障了我国遗传资源的安全。 核心设备实现国产化 其实,不管是进行微生物的基因检测还是人的基因检测,都需要用到一种核心设备———基因测序仪。基因测序仪对于基因产业的重要性,如同发动机之于汽车行业,芯片之于电子通信行业。 “虽然我国对基因科技的研究并不落后于发达国家,但我国的基因测序相关产业,长时间处在基因测序产业链的中下游,直至华大于2013年收购美国的测序仪上市公司CG,我国的基因测序相关产业才开始真正布局上游。”尹烨告诉记者。 虽然事后这场收购被业内誉为“中国人从美国拿走了基因测序行业的‘可口可乐’配方”,但在收购之初,美国的另外两家测序仪行业巨头并没有将此事放在心上。因为当时这两家公司几乎垄断了全球的测序仪市场,而CG却濒临破产,在同行看来已不具备任何竞争力。 华大的收购行为其实也是无奈之举。 “2010年,华大一次性购买了128台二代测序仪(至今全球的测序仪也仅有1.5万台左右),此举轰动全球。华大业务由此迅速扩张,基因测序数据产出能力很快跃居全球第一。2012年开始,美国的测序仪供应商开始把华大当做对手,开出天价保修合同,在购置新机器上做了诸多限制,检测试剂同时提价,华大基因的发展就像被扼住了咽喉一般。经过多番论证,华大决定收购CG进军测序仪产业。”每每讲到这段绝处逢生的历史,尹烨的声音都会放慢。对华大而言,这次收购具有重要意义,从此华大开始走上测序仪的自我研发之路。对我国的基因科技发展而言,这次收购同样至关重要,因为后来华大在此基础上自主研发的国产测序仪打破了国际市场的垄断。 和测序仪一起打破国际垄断的,是国产检测试剂。据尹烨介绍,测序仪和检测试剂就如同测序行业的打印机和墨盒,必须成套组装,且二者联合构成了基因检测的核心设备。目前,华大成为世界上仅有的三家可以量产临床测序仪的公司,我国也成为除美国之外,唯一一个可以量产临床测序仪的国家。并且,我国的基因测序仪凭借精准、简易、快速、灵活、经济等特点,现已在全球60多个国家开展相关业务。 “在世界主要国家都探索精准医学发展方向的时代,谁掌握了更多基因科技资源也就拥有了更大的发展主动权。而要发展,首先需要实现关键设备的自主生产,才能不受制于人。如若不然,高端临床设备被垄断,我们即使投入了很多科研经费,最后也都会变成别国的收入。不仅如此,核心设备的自主生产,还是我们保障遗传资源安全的根本条件。”尹烨强调。 基因检测已经“飞入寻常百姓家” 在很多人的印象中,基因科技是高高在上的科学研究,但实际上其早已经“飞入寻常百姓家”。 定期筛查,是目前我国防控宫颈癌的主要手段。长时间以来,宫颈癌的筛查主要是基于细胞学的检查,现在宫颈癌的筛查已经多了基于基因检测的筛查手段。仅华大,就已经为超过200万例女性做过宫颈癌预防的HPV基因检测,单次的检测费用在深圳仅为68元,远低于医院液基细胞学检查方法的价格。而在无创产前检测方面,近两年来我国也已经领跑世界。 “为什么以前无创产前检测不能普及?因为太贵了。而之所以贵,是因为市场被垄断。现在,价格降下来了,越来越多的孕妈妈主动去选择了这项技术。为什么价格能够降下来?因为测序仪这个掌握着人类生老病死密码的破译机已经国产化了,已经可以根据我们国家不同人群的不同需求去独立制作和设计了。”据尹烨介绍,我国基因测序仪和检测试剂的国产化,还直接带来国际上其他品牌测序仪价格直接下降了1/3甚至更多。 尹烨认为,我国基因测序仪国产化所带来的基因检测技术的普及,还必将带来大数据和精准医学的突破。这是因为,我国拥有庞大的人口基数,因而也就拥有了庞大的疾病样本。 “需要特别强调的是,基于基因科技的精准医疗和大数据密不可分。对老百姓而言,他们只需要一个是或不是的结果,但这个结果背后是万分之一准确率,还是千分之一准确率,是依据数据量的大小来判断的。所以数据量越大,越能分析共性的东西,所得出的检测结果的准确率也就越高。这是基因科技应用一个非常关键的点。”尹烨向记者解释。 基因科技在健康扶贫中大有可为 在尹烨看来,庞大的疾病样本,也给我国的精准健康扶贫提供了另一种思考的维度。 “我们发现,越是在经济欠发达地区,遗传病、缺陷儿的发病率越高,不少家庭因病致贫、因病返贫。对于那些因病致贫、因病返贫的家庭而言,捐助一部分钱所能够起到的作用很有限,遗传病的医疗花费往往是无底洞,因而只能从根本上去解决问题。”尹烨认为,利用基因科技和大数据样本明确疾病致病因,并在此基础上减少出生缺陷就是解决问题的一种重要手段。 这种观点也已经得到了事实的印证。“在我国广东、广西等地中海贫血的高发地区,近几年随着基因检测技术的普及,该病的发病率已经明显降低。但我国还有众多遗传病和重大疾病没有得到这样的重视和控制,仅仅是出生缺陷依然是很多家庭的不能承受之重。”尹烨遗憾地表示。 “遗传病和重大疾病不仅仅对于患者个人和家庭而言是重大负担,对于整个社会而言也同样是重大负担。因而,这些疾病的控制和预防绝不是一个企业、一个组织的事情,而应该是在政府主导下的群防群控行为。”因此,尹烨和同行的愿望,是从国家层面做好群体防控计划,从而实现基因科技的普及并让其在精准医疗中大显身手。 标签: 发动机 测序仪

高能天体物理是当代天文学研究的热点之一。在X射线与伽玛射线的天空里,从双致密星的死亡之舞,到星系中心的特大质量黑洞,最狂暴的天体现象纷纷上演。 图/CXO 但是,探查极端宇宙并非易事,一般除了要进入太空来回避地球大气的吸收之外,还要准备专门的高能光子探测器。这些高能探测器无论是工作原理还是外观,都与常人印象中的望远镜相去甚远。 光学望远镜是通过反射或折射来汇聚光线并成像的,就算波长拓展到红外或射电波段,相应的仪器也还是利用反射面来聚焦天体辐射。 但是在电磁波谱的另一端,一旦跨入波长短于数十纳米、单个光子能量超过数十电子伏特的极紫外区域,传统意义的聚焦就难以为继了。这些极紫外或X射线辐射可以直接穿透物质或被吸收,从而让我们熟悉的折射或反射失效。 但如同石子在高速掠过水面时可以弹起一般,近乎平行于反射镜入射(即掠射)的X射线光子也能被全反射出去。只要选择X射线吸收率较低的材料来建造反射镜,并合理组合镜面形状,即可制成X射线聚焦望远镜。 X射线聚焦望远镜最经典的布局就是下图所示的光路,掠射光依次经过抛物面和双曲面,抵达焦面。如果将多组镜面组合成套筒,更能在有限的体积内有效提升望远镜的集光面积。图中描绘了4层彼此嵌套的反射镜,与美国航天局的钱德拉X射线天文台结构相同。 致密星 超大黑洞 我们如何探测宇宙的极端一面? 当光子能量继续增高,达到硬X射线或软伽玛射线的范畴时,掠射也无济于事,我们要换用无聚焦的编码掩模来开展观测。 简单说来,掩模本体由对高能光子透明与不透明的金属掩模元交替排列而成,凭借接收端仪器上掩模元投影的位置与强度分布,即可推知辐射源的真实影像。因此在设计掩模时,关键就是要保证不同角度入射的光子投影结果唯一,以实现源区的准确还原。 左:编码掩模工作原理示意,红蓝两辐射源通过掩模在接收仪器上留下的投影形状一致,但位置有所区别,可以由此还原影像(图/ESA);右:国际伽玛射线天体物理实验室卫星使用的编码掩模(图/GACE)。 然而,想要接收的光子能段越高,掩模元就必须做得越厚重,直到超过火箭的运载能力。 为了瞥见能量更高的硬伽玛射线,人们转而利用光的粒子性。其探测原理包括高能光子激发荧光材料释放闪光,高能光子在半导体内部生成电子-空穴对,以及高能光子与物质层板相互作用后转化为正负电子等。 这些原理分别对应闪烁体、半导体和粒子对产生探测器,其性能与适用场合各有千秋。但是除了伽玛光子,带电的宇宙线同样会让这些探测器记录下类似的信号,因此这时包裹在探测器外部的屏蔽层必不可少。这些屏蔽层只对带电粒子有反应,只有在其未被触发的情况下,才能确定探测信号来自光子。 到了能量最高的特高能区(单个光子能量可达可见光的数万亿倍),源于天体的光子数量稀少,空间探测并不划算,所以相关观测更适合在地面进行。 这时,就可以利用大气对高能光子的吸收:入射光子将能量转移给大气原子,导致后者破碎,并引发级联式簇射,涌出大批能量逐级递减的粒子。如果初期转移的能量足够大,让簇射粒子的飞行速度超过空气中的光速,粒子就会产生切伦科夫辐射,类似飞行器突破音障时的音暴。 这种幽暗的辉光就是大气成像切伦科夫望远镜的目标,根据切伦科夫光的方向和分布即可反推伽玛源的信息。水切伦科夫望远镜则是要捕获高速簇射粒子穿过专用水池时激起的切伦科夫光,其余与前者类同。 大气成像切伦科夫望远镜阵列HESS。(图/HESS合作组) 除以上所述天文探测器外,新型仪器的开发也在陆续进行着,如借助晶体衍射来聚焦伽玛射线的劳厄透镜探测器、视场超大的龙虾眼式掠射光路、高灵敏度的多层硅片孔隙式掠射镜,等等。可以预见,随着探测器技术的日新月异,宇宙最极端的一面将更加清晰地展现在世人面前。 标签: 反射镜 探测器

液化天然气(LNG)市场自2000年开始在其基本面上经历了显着的变化。在价格起伏不定的同时,LNG现货和短期交易崛起,而美国作为“灵活目的地”供应方出现,这仅仅是行业多重变化其中的两个层面。大量的供应,如澳洲和美国多个项目的LNG正涌向市场。牛津能源研究院(OIES)和阿卜杜拉国王石油研究中心(KAPSARC)在2016年9月推出了《LNG市场的过渡:大重组》一书。牛津能源论坛的这个课题囊括了书中多个章节。 詹姆士 亨德森(James Henderson)对供应前景进行了叙述:无论是在建或自2015年开始投产的新一轮美国和澳洲LNG项目的规模都是空前的。他描述了2010年代早期需求的迅速增长及石油和LNG价格的上涨如何促使美国和澳洲项目达成最终投资决策(FIDs),而在接下来几年里需求预期和价格又是如何下滑。尽管这两国的项目一旦完成后的边际成本都很低,但在价格恢复到$10/MMBtu之前,澳洲项目的投资回报会很低。2016年夏天美国在欧洲的LNG销售能承担其边际成本,但只能够承担每年固定的LNG设施使用费的一部分。 在更多元的LNG供应格局方面,亨德森讲述Cameroon项目(于2015年达成FID)和Tangguh扩建项目(2016年)如何成为少数持续推进的案例,赤道几内亚的Fortuna项目可能在2016年加入这个行列。到2020年,资源饱和可能促使特立尼达、印度尼西亚和马来西亚的产量下降 ,而在阿尔及利亚和埃及,更迫切的问题是低价格引发当地需求暴涨,而其天然气市场改革缓慢。除亚马尔LNG项目外,制裁和高成本将抑制俄罗斯的LNG项目,而伊朗在2020年之前,大部分时间里可能会专注于国内市场以及通过管道向邻国出口天然气。东非因欠缺成熟的油气工业而错过了将其2000年早期的重大发现予以变现的窗口期,加拿大同样因其产气区和液化厂之间距离较远、多级的审批流程以及包括第一民族(First Nation)土着的权利而错失良机。而卡塔尔无意取消其North Field气田开采禁令,可认为到2030年其都会保持当前的产量。 总括而言,就算供应方在成本、投资及法律框架和探明储量上占据最大优势,市场重新平衡的时机仍尤为关键,因为在这之上的价格才有望支撑FID的水平。 亚洲一直主导着LNG市场的需求侧。霍华德?罗杰斯 (HowardRogers ) 讨论了亚洲目前和潜在LNG进口国的需求趋势。2025年前主要的驱动力是:日本核能项目重启的节奏及利用程度,以及中国用约1150 亿立方天然气部分替代煤炭的政策实施速度。印度方面,需要建立作为价格和需求中心的天然气市场架构,以便通过已扩建的设施来刺激新供应。目前,天然气市场结构的不确定性让该国未来的LNG需求量难以评估。 在整个2020年代,资源成熟及国内产量下降的国家在LNG进口增长上都会有很大的潜力。不过总体上,只有少数国家对天然气的角色有明确的政策;在很多情况下,温室气体排放目标是通过可再生能源的增长和改善能源效率来达成的,以此促进继续降低煤炭消费量。不管怎样,天然气在亚洲的主要机遇是,充当改善因燃烧煤炭和生物质能而导致的微尘污染的角色,微粒污染对群众健康的危害已日趋严重。或许之前信誉、投资框架以及监管会让一些国家否决LNG进口项目,但现在浮式储存和再气化装置(FSRUs)的出现成为这些问题的解决者。 阿努克?欧诺瑞(Anouk Honoré)表示,欧洲市场的天然气需求在2000年代中后期下跌,且需求有可能在2020年代才会适当恢复,因为煤炭和核电站的退役速度比可再生能源的建设速度快。欧洲本土的天然气产量将持续下降,因此进口需求将上升。欧洲拥有约1.54 亿吨/年的LNG进口能力;这个能力在2015年只使用了24%,还有更多的设施在建造中。就此而言,欧洲的独特情况让它能够真正地吸纳其他区域的LNG过剩量,尽管我们预计俄罗斯会扞卫其30%的市场占有率。若亚洲LNG的需求增长处于确认区间的低位,欧洲枢纽气价将下滑到市场出清的水平,其中一个反馈机制将会是美国LNG,尤其是拥有较高边际成本的供应将部分终止。 再看南美洲的情况,阿努克?欧诺瑞描述,管道交易对整合各国天然气市场的作用有限,时常无法完成计划或合约的出口量。供应可靠性和一定程度的地缘政治压力使各国转而寻求LNG来弥补管道供应的不足,第一批进口发生在2008年。乌拉圭和哥伦比亚在其接收站建成后将加入到LNG进口国(阿根廷、巴西和智利)行列中。该地区在2015年进口了1100万吨的LNG,并预计在2030年增加到约1500万吨,但倘若玻利维亚的管道合同没有续约,那么这个数字将达到2300万吨。而且每年巴西水电供应量的波动会让这个数字再增加2600万吨。由于有限的的地下储气库,LNG将提供大部分的灵活供应量,给其他LNG进口市场带来短期的影响。 尽管压缩天然气(CNG)在一些地区已被运用于私家车和公共汽车,但其是否能在这个领域尤其在电动汽车日益发展的形势下继续增长是一个备受争议的话题。克里斯(Chris Le Fevre) 认为,在公路卡车和水上交通工具领域,LNG比CNG有更大的潜力。尽管LNG的成本优势随区域天然气价格的不同而变动,而且这个优势自2014年油价下跌后就被侵蚀,但当原油相对天然气价格上涨时,将会恢复此优势。同样重要的是,相比成品油,拥在SOx 和NOx 排放方面,LNG更具优势。虽然尚处于起步阶段,LNG在交通工具领域(陆路和水上)的需求量 能在2030年将增加到2500万吨/年至5000万吨/年之间。 布莱恩?宋赫斯特(Brian Songhurst)评估了浮式液化装置(FLNG)的发展。澳洲近期许多项目中出现成本超支和工程超期的问题,这显示了油气行业降低成本的必要性(尤其是在当前2016年LNG到港价低迷的情况下)。过去十年见证了浮式再气化单元(FSRUs)的辉煌,约18套装置已投入使用。虽然浮式液化装置(FLNG)上的加工设备比FSRUs上的复杂,也因此带来了巨大的挑战,但马国油(PETRONAS) Kanowit装置预计于2016年在马来西亚海域启动,标示着FLNG时代即将到来。目前有七个装置在建造中,其中五个将对外出租。虽然现在讨论这些船只的成本是否与美国墨西哥湾陆上液化工厂的成本相当还为之过早,但相比陆上加工厂因偏远位置存在的劳工短缺和设施挑战,FLNG较短的建造时间和“可控”的造船厂环境是有吸引力的。 乔纳森?斯特恩(Jonathan Stern)陈述了LNG历史性定价机制存在差异的根本原因,并记述了2011到2014年早期因与原油挂钩及福岛地震后供应趋紧,导致LNG现货市场的出现,LNG价格达到了$15–18/MMBtu,大大高于当时欧洲气价枢纽价格的水平。到2016年,原油价格的下跌和市场供应的好转(及需求的慢速增长),真正地缩小了欧洲和亚洲的LNG价差。在高油价以及亚洲合同LNG价格时期,按照亨利港基价(加上LNG设施使用费、加工费和运输成本)长期采购美国LNG被视为一个具吸引力的选择。无论如何,这个方案在2016年,当LNG现货(通过套利与欧洲枢纽价挂钩) 提供一个较低的价格时显得比较乏力。从逻辑上来讲,尽管亚洲定价最终将创造亚洲天然气和LNG枢纽中心,但根据在北美和欧洲的经验这很可能耗时五年,甚至可能是十年。 假如政府和监管部门按照标准设立亚洲天然气枢纽中心,该枢纽最理想的地理位置似乎是: ˙ 新加坡,作为一个虚拟的LNG区域枢纽; ˙ 上海,作为拥有多元供应源(当地生产、管道进口和LNG)的天然气中心; ˙ 日本,作为一个LNG枢纽。 这些标准包括:有权使用管道和LNG接受站的第三方准入、价格发现机制的形成、大量的买卖方参与者及期货市场的发展。到2020年代早期的这段时期里,由于存在大量的LNG现货,市场将见证与石油挂钩的LNG长期合同模式的终结,但这个过程会是“顺利过渡”,还是“合约灾难”,拭目以待。 最后,安妮索菲?柯尔博(Anne Sophie Corbeau)强调LNG世界正经历一次“大重组”,这不只是在规模的膨胀上、区域发展和商业模式的改变,长期合同的主导地位也将改变。她认为LNG业务正接近一个“转折点”,即LNG市场将更进一步商品化,在这个点上,将无法回归传统的长期合同模式。现有的长期合同将不被(或只有部分)续约;新项目是否在没有长期合同情况下进行开发,将取决于LNG短期交易是否成为常态、借贷方对拥有可靠现货价格基准以及低成本项目的支持程度。这将加强LNG在国际天然贸易灵活化发展上的角色,并对天然气业务进一步全球化做出重大贡献。