突破国外技术垄断，「齐碳科技」自研国内首台纳米孔基因测序仪

地球是碳基生命的星球，而基因中则写满了关于碳基生命的密码。这些关于健康和生命的秘密，都藏在十亿分之一米的纳米级微观世界里。“21世纪是基因的世纪”，多年来，少数国外寡头一直垄断着基因测序核心技术，如今，一家年轻的中国创业企业正在逆流而上，突出重围。

依靠自主创新打破国际垄断攻克“卡脖子”技术难题

从1977年第一代基因测序仪诞生起，基因测序技术已历经四代更迭。第一代基因测序技术（Sanger测序法）由于成本极高、通量极低等缺点，制约了大规模商业化应用。第二代高通量测序技术是一种大规模并行测序技术，具有测序通量高，价格便宜等优点，极大地推动了基因测序行业的发展，但二代测序存在着测序读长短，测序速度慢，无法实时测序，设备庞大且昂贵等缺点，目前以Illumina公司为代表的主流商业测序仪公司多采用二代技术。以PacBio公司的零维光导纤维法为代表的第三代测序技术解决了读长短的问题，但成本高昂，单条序列错误率较高。而第四代纳米孔基因测序技术具有读长更长、成本更低、速度更快且仪器小巧便捷等特点，更有希望广泛应用。

从基因测序的产业链来看，基因测序设备和配套芯片、试剂处于最上游，技术难度最大，利润值最高。目前基因测序行业上游主要被Illumina、Thermo Fisher、Roche、Pacific Biosciences、Oxford Nanopore等几大国外巨头把控，这些企业几乎占据了国际市场份额的99.9%，核心技术、成套产品、配套试剂被高度垄断，还构建了严密的知识产权保护体系。

我国在基因测序领域的早期创业公司大多处于产业链中下游环节，在测序仪、配套芯片及试剂方面严重依赖进口，而且面临市场过度饱和、产品严重同质化的现实状况。可以说，国内基因测序技术一直面临“卡脖子”的尴尬局面。

这种局面正在发生转变。

齐碳科技，一家运用新一代基因测序技术探索碳基生命本质的高科技创业公司，凭借自有技术和国产设备，成功打破了基因测序设备和配套芯片、试剂研发领域的高壁垒和国际寡头垄断。目前，齐碳科技自主研发生产了中国第一台第四代纳米孔基因测序仪，能够稳定获得纳米孔基因测序数据。这意味着，中国在第四代纳米孔基因测序技术上，已经进入世界前沿阵营。

基因测序技术进入纳米孔时代 新蓝海市场潜能巨大

齐碳科技研发的第4代纳米孔基因测序仪，其工作原理是通过电场力驱动单链核酸分子穿过纳米尺寸的蛋白孔道，由于不同的碱基通过纳米孔道时产生了不同阻断程度和阻断时间的电流信号，由此可根据电流信号识别每条核酸分子上的碱基信息，从而实现对单链核酸分子的测序。

齐碳科技纳米孔基因测序仪产品样机

齐碳科技研发的第四代纳米孔基因测序仪，在国际国内市场上都具有核心竞争力。

从国际市场上来看，齐碳科技与Oxford Nanopore公司的测序仪产品相比，在性能上相当，在稳定性和成本上有超越；齐碳科技与Illumina公司的测序仪产品相比，读长更长，成本更低，测序时间更短。联合创始人谢丹博士告诉36氪四川，齐碳科技从研发之初就开展了技术专利上的布局规划，对于测序设备、芯片及试剂产品拥有完全自主知识产权，打破了国外的专利封锁。

从国内市场来看，齐碳科技全面掌握了纳米孔单分子测序技术，研制出了现阶段国内唯一能够稳定获得测序数据的纳米孔基因测序仪产品。在关键的核心技术--芯片方面，齐碳科技拥有自主版权的ASIC芯片，以及来自国内企业的可靠供应链，其稳定可插拔的连接，使得芯片可重复使用，降低了单次使用成本；在流体芯片方面，国内也可以实现自主生产，并且具有稳定脂双层膜的新型结构，能够有效降低制程成本。

谢丹博士向36氪四川现场展示了纳米孔基因测序仪样机，银色的机器小巧精致，充满科幻感，而且以后可能会做到更小，甚至像手机一样便携。

齐碳科技纳米孔基因测序仪产品样机

谢丹博士介绍，从市场应用上看，目前国内基因测序市场规模最大的是科研领域，包括高校、医院、科研院所、药物研发企业、公共卫生机构等。在临床应用上，目前最为成熟的是无创产前诊断，而癌症早筛、靶向用药、人工生殖辅助、病原微生物检测和遗传病辅助诊断等领域的发展也非常迅速。除了针对人，基因测序在动物、植物领域也有较大的应用开发空间。未来，基因测序还可能应用于智能家居，比如智能马桶检测粪便和尿液，“基因测序技术甚至可以达到在糖尿病出现前一个月检测到数据变化，从而提前预防。”

目前，基因检测市场从技术主导逐步让位于市场主导，市场需求倒逼技术进步，而技术升级又带来新的市场增长。正在高速发展的第四代纳米孔基因测序技术，面临的将是一片潜能巨大的新蓝海。

跨学科顶尖团队两地运营 已获得四轮超亿元融资

一台看起来“小而美”的纳米孔基因测序仪，凝聚着多个前沿交叉学科的科研成果，其中涉及机器学习、电子电路、芯片设计、蛋白工程等多重领域技术，而齐碳科技的核心创始人团队，正是由三位跨学科的“学霸”组成。

齐碳科技三位创始人合照

齐碳科技创始人白净卫本科毕业于北京大学化学系，在加州大学洛杉矶分校获得材料学博士学位之后，进入IBM沃森实验室进行博士后研究。他曾在基因测序巨头Illumina公司从事基因测序技术研发，拥有10多年的微纳器件研发经验。

齐碳科技另外两位创始人谢丹博士和胡庚博士都是地道的成都人。

谢丹是生物信息领域的专家，他本科和硕士毕业于中国科学技术大学，在美国伊利诺伊大学香槟分校取得生物医学工程博士学位，并在斯坦福大学开展博士后研究，在测序技术和生物信息学领域积累丰富。胡庚是谢丹在成都七中的中学校友，是电子电路专家，他在清华大学自动化系本、硕、博连读，曾在西门子中国研究院长期从事仪器仪表的研发工作。

2016年9月，齐碳科技核心团队组团完毕，诞生于成都市高新区。2018年8月，齐碳科技在北京中关村成立子公司，并且自建洁净间和流体芯片生产线。经过4年多发展，现有员工102人，其中超过半数有硕士及以上学历，毕业院校包括清华大学、北京大学、中科院、牛津大学、新加坡国立大学、阿德莱德大学、四川大学、电子科技大学等国内外知名高校，目前已申请国内外发明专利13项，完成软件著作权登记13个，电路著作权登记2个，集成电路设计登记1个。

截至2020年4月，齐碳科技已完成4轮融资，融资总额超过1.63亿元。投资方包括高榕资本、中关村协同创新基金、华控基石基金、雅惠投资、BV百度风投、银杏谷资本等头部机构。齐碳科技预计于2021年春节后启动下一轮融资，产品也将持续研发迭代，推出中高通量产品，并且开发更多元的市场应用，让基因测序服务真正走入千家万户。