产业前瞻：基因科学从1.0到4.0，能带我们走多远？

华大基因董事长汪建曾经在“中国发展高层论坛2015”中提过，中国目前依然面临着重要的疾病挑战，从科学研究来说，是把预防放在第一位的。基因科学，基因诊断能够为健康和疾病防控提供特殊的手段，他希望基因科学能够在准确预防和诊断感染性疾病上做出新的贡献。

  毫无疑问，基因科学在DNA测序技术的高速发展推动下，已经贯穿了从医疗到健康的每个环节。从目前越来越火爆的精准医疗趋势下，无论是从概念方面，还是某些医疗环节存在的干货技术方面，精准医疗的牌子还会持续升温。这个牌子的核心，就是基因科学。
  精准医疗的痛点不在“医疗”，而在“精准”。
  医疗是一个传统问题，是一个需要时间积累和人工干预的过程。人工智能发展即便再高级，永远也代替不了医疗行为中的医生。所以基因科学也是如此，注定是医疗行业的推手，而不是颠覆者。
  既然痛点不在于“医疗”，那么如何实现“精准”呢？
  这就是基因科学的历史使命了。从人类基因组计划筹备开始，“组学”的概念就被生物系统学家做了很多的研究工作。从整个生命领域的数据流来看，从最早的中心法则（信息流从DNA到蛋白质的整个流动过程），到目前的系统生物学（信息网络的形成），这些都是迈向“精准”的过程。
  迄今为止，我们的基因数据已经远远超过了其他“组学”所产生的数据。这个过程推动了“精准”的定位也慢慢向基因科学倾斜。我们要知道实现“精准”，仅仅通过基因数据是远远不够的，在笔者以往的系列文章里面也提到，基因数据在大健康的整个数据集里面占有的比例不会超过10%，但是基因数据产生的信息价值是远远大于其他健康数据的。
  从基因数据到基因信息，这个过程是实现“精准”的关键环节。
  生物信息在这个环节里面起到了核心的作用。解决不了这个问题，从数据到信息的过程，就会产生瓶颈。在资本市场的推动下，基因数据膨胀的速度是不会在乎这个瓶颈的存在的。这也目前医疗行业无法直接“拥抱”基因科学的一个很大的问题，因为从数据到信息的瓶颈让医疗行业很“痛”。
  但是痛能激发需求。
  这个需求的收集，需要互联网来推动。推动过程一定会有产品落地。但是这些产品的历史使命是完成从数据到信息的无缝过渡，注定不是产业链的爆点。一旦这个瓶颈能突破，基因科学的发展就会进入一个高速期，这个瓶颈期应该不会持续很久，因为技术的创新是无法解决这个瓶颈的，只有模式上面的创新才能突破这个瓶颈。
  但是基因科学能带我们走多远呢，这个精准医疗的天花板在那里呢？要回答这个问题，我们需要把贯穿精准医疗的基因科学这条线拿出来。笔者会从基因科学的四个发展阶段来分析，看看基因科学究竟能带我们走的多远。
  马云曾经预测：下一个世界首富将出在健康产业。比尔·盖茨更具体的指出：下一个能真正超过我的世界首富，一定来自基因领域。基因行业不是“一夜春风就能开”，这是一个技术积累和人才沉淀的领域。
  基因科学的发展，有自身的规律。基因科学萌芽于20世纪70年代分子生物学的发展，开始于人类基因组计划的完成。每个发展阶段的过渡，不仅仅能从科学的角度来分析，更重要的是能从科研产业化、技术转化的视野来看，这几个阶段实现了从技术服务到产品，从数据到信息的飞跃。
  基因科学 1.0（技术服务时代）
  基因科学1.0是技术服务的的时代。
  在基因科学领域，很多人对技术服务一点都不陌生，自从人类基因组计划宣布完成以后，中国一些生物企业开始意识到，基因科学的技术服务已经能够进入商业化时代。但凡一个新兴行业的萌芽，都会经历这么一个阶段，那就是“舶来主义”的开始。作为一个发展中国家，商业化和“舶来主义”的结合，必然会衍生大量的进口代理公司。这些进口代理公司里面，最能代表基因科学 1.0 时代的，便是技术服务企业。
  基因行业的“技术服务”毕竟不是普通的“服务”，这里还是有“技术”的。也正是这个“技术”的属性，造成了基因行业里面能最终胜出的技术服务商，需要很强的技术背景和研发能力。国内第一批基因行业的技术服务企业，如华大基因，便是通过参与人类基因组计划积累了大量的技术服务经验和培养了众多基因行业的技术人员。
  技术服务时代经过了两个比较重要的阶段。
  第一个阶段是“进口技术”的推广应用。基因科学的起源毫无疑问是来自于美国。中国通过最早一批接触到美国基因行业发展的科学家和企业家，引进了一些已经在国外相对成熟的技术和设备，直接在国内开始做起了服务，而服务的对象，清一色都是科研。这个阶段是必不可少的一个过程，既是国内科研和国际接轨的一个手段，也是国内企业发家的第一桶金。
  第二个阶段是“国产化技术”的市场化。国内的企业有了“第一桶金”，科研客户有了第一篇国际性的研究文献，在接下里的发展道路上，便会出现市场化的需求。“进口技术”的市场化，一定不是国内企业和政府愿意看到的结果。我国的科研市场这么大，总不能让钱都流到国外去吧。于是这个时候出现了一些有志向有情怀有技术积累的企业，开始模仿“进口”技术的原理，在国内摸索出一套“国产化”的技术。通过“国产化技术”的服务，国内开始出现了第一批基因行业的巨头。
  行业的发展需要细化分工，分工衍生垂直企业，企业经过良性的市场竞争以后，逐步形成带有“国产化”的技术服务提供商。中国基因行业的企业，从九十年代开始萌芽，经过近20年的“搬运工”技术服务和“国产化”研发，已经形成了整个基因产业链的分工合作。
  成立于1995年的上海生工，最早就是外商独资，以DNA合成技术服务为切入点，通过极高的性价比迅速占领了国内的DNA合成市场。经过近十年在基因行业市场的技术服务，生工扎下根成为国内这个垂直分工的老大。从2003年到2010年期间，生工在上海松江高科技工业园投入了超过五千万进行“国产化”的技术研发，最终让中国在DNA合成和基因合成这个垂直领域成为世界供货中心。
  另外一个例子毫无疑问就是华大基因。1999年9月9日，因为参与人类基因组计划而诞生的华大基因，切入市场的技术服务是基因测序。作为最早一批国内采购测序仪的技术服务提供商，通过近十年的测序服务，成为国内乃至国际上最大的基因测序技术服务提供商。相信华大基因对于国内基因行业的贡献远不止这些。基因测序的“国产化”和生物信息技术人才的“标准化”，这些本该让国家科研机构和行业协会承担的任务，也很无奈的落到了华大基因身上。
  这些顶着太多期望和观望的企业，通过技术服务占领市场以后，往往都能看到“天花板”。下一步如何来走，未来的方向在哪里，这些都是让处于基因科学 1.0 时代的企业困惑的问题。但是行业的发展是不会因为这些企业的困惑而停止前进的。当基因行业的分工细化形成闭环，每个环节的市场趋于平稳，产业化和标准化达到一定程度的时候，基因科学开始进入下一个时代。
  基因科学 2.0（产品化时代）
  进入产品化时代最典型的行业是互联网。
  最能代表这个时代的群体就是产品经理和工程师。已经在产业链扎下根的技术服务提供商，除了上市成为巨头以外，还培育了众多具有创业想法的技术工程师。随着行业进入产品化时代，在资本的孵化下，这些工程师成为创业者开始切入垂直细分领域或消费者领域，以产品而不是技术服务迅速占领市场。
  这个时代萌芽的标志，体现在技术服务巨头的分裂和瓦解。没有转型为产品化的巨头企业，核心的技术服务被众多小而美的产品瓜分。进入产品化时代的企业逐渐被去中心化，原来技术服务为主导的市场逐步进入以产品为导向的市场。
  如果来理解这些现象呢？因为基因行业技术门槛太高，分析起来比较复杂，我举一个简单的医疗健康行业例子来解释和预测从1.0过渡到2.0的变化过程。
  爱康国宾是中国领先的体检机构，2014年4月9日在美国纳斯达克上市。爱康国宾的创始人是哈佛大学生物医学硕士张黎刚先生，2000年在国内成立专业的体检中心，2007年引入2500万美金的风投资金以后得到迅速的发展，最终成为国内最大的健康管理机构之一。
  相信众多的老百姓对于爱康国宾一点都不陌生，这家体检中心提供的服务从健康体检到健康保险，从家庭医疗到慢病管理都涵盖到。可以说爱康国宾15年的发展是健康医疗行业服务时代的领头羊。
  首先是健康体检的业务被瓦解和瓜分。看看爱康国宾体检里面一般检查项目：身高、体重、体重指数、收缩压、舒张压等。目前这些健康指标，一款99元的小米智能秤产品就能完全取代这些检查项目。然后我们再来看看一些内科和外科的检查项目：心率、肺功能、皮肤等指标。一款低端的穿戴设备产品就能够实现这些指标的监测功能。
  最重要的一点在于，大众对于这些健康指标的检测是越来越频繁的，从检测过渡到监测，最后是时时监测。目前爱康国宾的健康体检无法做到这一点。
  有人也许会问，对于实验室检查，如血常规、尿常规和肝功能这些指标如何实现呢？我们来看看美国进入2.0时代以后是如何实现这些产品的。
  2014年底，诺基亚举办了一期“Sensing XCHALLENGE”传感器挑战赛，其中有一家来自美国斯坦福大学的Eigen Lifescience团队，带来的一款参赛产品能够在不到10分钟的时间内检测出患者是否患有乙型肝炎。将来这款手持设备的检测范围很有可能会拓展到HIV或心脏病等项目。
  成立了10年的Gues公司开发了一款名为AcuPebble的产品，这款穿戴式的监测设备，能够通过从呼吸道捕获的声信号来监测呼吸。这款产品主要是针对癫痫患者设计，同时也能用于检测心脏病患者。
  美国梅奥诊所、明尼苏达州大学和其他几家公司联合开发了一款携带式的GMR生物传感器设备，能够检测血清和尿液中的生物标记，还能够检测湖水中的重金属。
  像这样的小而美的产品在2.0时代将会是百花齐放。爱康国宾的健康体检服务将无法抵挡这样的产品瓜分其市场。如果爱康国宾能够意识到2.0时代的到来，提前做好部署，因为其市场占有份额和用户基数的积累优势，实现转型以后依然还能立于不败之地。
  像爱康国宾这样服务为主的巨头如何来实现转型呢？
  首先在健康体检这个市场，已经无法阻挡产品化时代的到来。作为以体检服务为主的健康机构，应该直接放开健康体检这个市场，转而从健康管理作为切入点形成产品过渡到2.0时代。
  其次，“放开”不等于“放弃”，对于以健康体检服务起家的爱康国宾，目前只能把这块放开给专业营销做C端，放开给代理商和团购做B端。目前这两块领域在国内还处于1.0的尾巴。如果逐步放开健康体检这块主营业务，集中精力在健康管理这块形成2.0的产品，利用原有的用户数据和市场优势转型到产品化时代，爱康国宾还能够实现华丽转身。
  最后，通过2.0的系列产品形成闭环。张黎刚先生如果能够开始部署进入3.0数据平台时代，借助互联网思维和技术，将爱康国宾直接带入大数据时代，很有可能实现的不仅仅只是华丽转身，更大的一个目标就是再一次成为3.0时代的巨头。
  通过爱康国宾的例子相信很多人已经理解了2.0时代是产品化的时代。回到我们的基因行业，华大基因作为1.0时代的巨头，能否实现2.0时代华丽转型，能否顺利进入3.0的数据平台时代，我们只能拭目以待了。
  技术服务时代需要解决方案，产品化时代需要解决方案产品化。
  产品化的时代孵化出一批产品经理和工程师，在资本的推动下，这些产品经理能够帮助企业在基因行业的初始阶段完成产品化的转型
  爱康国宾的例子已经说明了在产品化时代，只有将核心的技术服务封装成产品，结合原有积累的市场和用户，才能继续处于不败之地。张黎刚先生在最近也宣布推出了360度个人健康全管理APP产品，目标非常明确，意在通过互联网医疗技术将原有的健康服务平台封装成手机端的APP，从而形成用户粘度极高的移动产品，迅速将爱康国宾带入大数据的时代。
  基因科学 3.0（数据平台时代）
  在目前的基因行业，还处于1.0的尾巴，2.0时代的萌芽会优先出现在一些比较火热的领域，如基因检测、即时监测和生物传感器等。这个过程随着基因测序的成本不断下降，基因检测在健康和临床领域不断得到应用，生物信息分析工具的不断完善，会在三到五年内有一个很大的飞跃。
  在美国和欧洲，我们看到了一些互联网巨头们在不断的布局基因数据平台。谷歌在2006年投资基因检测公司23andMe，率先进入基因行业的产品化时代。经过10年的不断努力，这家带有浓厚谷歌基因的公司积累了近百万的用户基因数据，成功通过谷歌其他投资公司的对接进入了数据平台时代。在3.0的时代，赢家无疑是属于谷歌的。与之几乎同时部署基因行业的亚马逊，埋头苦干的微软以及后劲十足的苹果，都通过健康智能设备直接切入了基因行业。
  国内的互联网公司还在医疗健康领域打的如火如荼的时候，基因行业已经在以华大基因为“黄埔军校”的孵化下出现了翻天覆地的变化。一方面不断出走的的华大核心骨干成立的一系列华大系企业，另一方面还有从海外回来落地的强大创业生力军，最后还有潜在的从其他行业跨界到基因行业的所谓“颠覆者”们。这些带有基因行业产品经理属性的创业者们，在面对着蠢蠢欲动的投资者们，能否再上演一次发生在美国硅谷式的创业热潮呢？
  答案就在于基因行业的众多技术工程师是否能够成功转型为产品经理。产品经理的出现，会让基因行业的技术服务标准化，产品标准化。标准化的结果能够实现产品之间的无缝对接，整个基因行业链的每个环节都被细分，分工的每个环节都被封装的产品实现功能模块。
  产品在互联网技术的支持下实现了互联互通。产品的互作网络形成了基因行业的3.0时代。这个时代是属于数据平台的时代，从产品化过渡到数据平台，实现的是产品之间的互联网。
  如果来理解这样的一个时代呢?最重要的一个标志就是物联网产品的出现。传统的体检中心和医疗机构的功能会被不断的进行切分和细化，细化的功能通过产品被转移到外围。穿戴设备、移动设备、智能健康监护设备，移动医疗设备等产品会将这些功能回归到消费者的身边。将来的医院，也许更多的扮演平台的角色，也就是说，医院的最终目的不是让更多的人住院，而是让更多的人实现在家庭完成健康监测、检测和部分的诊断。
  一旦这样的时代到来，基因大数据会出现爆发式的增长。这种增长体现在两个方面：一个是数据量的不断增长，另一个是数据价值的增长。
  数据量的增长，这是基因测序成本不断下降带来的连锁反应。据预测，到2020年测一个人的基因组相当于充一次马桶的成本。我们姑且不去思考那个时候冲马桶是否会被颠覆，仅仅想想这样的一个情景：人人测序。如果说极端一点的话，2020年是否会到达人人有测序仪的时代，我们无法做出这样准确的预测。
  但是到2020年的时候，5G时代的到来应该能够实现，每秒钟传输一个人的基因组数据不会是一个梦想。到2020年的时候，小型的DNA快速检测仪会是大众手上的一个很酷的健康玩物。这样一个基因科学3.0时代，是大数据的时代，还有五年时间，跨界的大数据玩家和基因行业的生物信息产品经理，将是这个时代的弄潮儿。
  基因科学 4.0（信息化时代）
  数据需要转化成信息才能体现数据的价值。信息需要人积累的经验才能形成知识库。
  2020年以后的社会，我们会看到大数据影响着我们的生活。任何商业的行为都将回归到人性的行为。大数据的积累，最终会回归到以人为中心。人的一切行为是否能够形成信息化，没有人能够回答，但是以人为本形成的数据化，这是已经实现的时代。
  从数据化到信息化，从信息化到知识化，这是基因科学4.0的一个重要演变过程。这个过程中，原有的形成行业分工的产品经理和工程师，逐渐细化形成基因行业不同的标准化工种，产品的研发开始进入工程化时代。原有的行业专家和科学家开始专注于思考改变人类生活最本质的技术，技术的产业转化开始进入工程化过程，整个行业的产品形成和技术转化率随着4.0时代的到来得到质的飞跃。
  在基因科学4.0的时代，有两个很明显的标志：一个是基因数据搜索引擎的出现，另一个是基因产品的封装和实用性不断提高。基因信息化的形成需要对基因大数据的接入和搜索进行重新的定义。在经历了3.0时代基因大数据的存储、分析、解读和标准化接口应用等环节的成熟，人们对于基因信息化的需求会不断的提高。这个需求导致的结果就是基因搜索引擎的出现。一旦搜索引擎的成熟应用得到推广，基因产品的研发将能够在一个封闭的生态环境里面不断得到加速。产品的研发会被封装，实用性会以提高用户体验为核心，最终这样的生态环境，带来的是信息化时代的到来。
  最后小结

  精准医疗的核心不在“医疗”，而在“精准”。实现精准是基因科学的历史使命。从基因科学的发展来看，经历了四个阶段，实现了从技术服务到产品，从数据到信息的飞跃。基因科学1.0是技术服务的的时代。技术服务时代需要解决方案，产品化时代需要解决方案产品化，产品化大时代带来了基因科学2.0。这个时代萌芽的标志，体现在技术服务巨头的分裂和瓦解。没有转型为产品化的巨头企业，核心的技术服务被众多小而美的产品瓜分。进入产品化时代的企业逐渐被去中心化，原来技术服务为主导的市场逐步进入以产品为导向的市场。产品在互联网技术的支持下实现了互联互通。产品的互作网络形成了基因行业的3.0时代。数据需要转化成信息才能体现数据的价值。信息需要人积累的经验才能形成知识库。从数据化到信息化，从信息化到知识化，这是基因科学4.0的一个重要演变过程。

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