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      專訪賽業生物科技董事長韓藍青先生 ——賽業生物其實是一家信息公司

      來源:本站原創 2019-01-08 11:21

      21世紀是生物的世紀,也是人工智能飛速發展的世紀。那么當生命科學和人工智能相互融合、碰撞,又會產生什么樣的火花呢?

      編者按

      21世紀是生物的世紀,也是人工智能飛速發展的世紀。那么當生命科學和人工智能相互融合、碰撞,又會產生什么樣的火花呢?作為賽業生物科技公司的董事長,同時兼任清華珠三角研究院人工智能創新中心主任,韓藍青先生就是這樣一位有著信息科技血液的生命科學行業從業者。在韓總的構想中,人工智能可以為包括生命科學行業在內的各行各業,帶來巨大的變革,而賽業生物正在這變革的洪流中不斷前進。


      韓藍青簡介

      賽業生物科技董事長

      清華珠三角研究院人工智能創新中心主任

      國家千人計劃專家

       

      韓藍青,曾獲得清華大學工程學士、加拿大麥吉爾大學工程碩士和加拿大女王大學工商管理碩士,并曾于麻省理工學院研修。他曾于三洋電器和阿爾卡特等公司任職,作為工程師主導了點陣顯示系統、信號數據采集系統、工業控制器等項目的研發,獲得廣泛應用。另外,他還參與了數家公司的創立。在阿爾卡特任職期間,他作為設計師和產品經理負責多個項目的開發,其中包括當時世界上容量最大、速度最快的Internet骨干網交換機的開發。2006年回國創立了賽業生物科技并任董事長至今。2017年受聘于清華珠三角研究院任人工智能創新中心主任。

       

      Q1. 能否介紹一下賽業生物是一間什么樣的公司?主要的業務是什么?

      賽業生物是一家生物科研服務外包公司,我們為生命科學、臨床研究和藥物研發提供定制化的科研服務,其中最主要的是提供小鼠和大鼠的基因改造服務。根據谷歌學術統計,科研機構應用我們的產品或服務已經發表了超過2500篇的SCI科學論文;制藥業也在大量應用我們的老鼠模型開發藥物。我們的口號是:We help you discover life!

       

      Q2. 改造小老鼠的基因?會搞出怪物嗎?

      老鼠跟人一樣,有近3萬條基因,我們做的大多數項目只是修改其中一條基因,同時修改多條基因是一件很難的事情。不管怎么修改,絕大多數情況下經過基因改造的老鼠看起來還是一般的老鼠,由于基因改造產生的表型變化一般很難用肉眼看出來,要通過一系列生物學實驗才能看到。當然也有例外,比如我們曾經編輯過一條跟指頭發育有關的基因,小鼠四肢的指頭數量都幾乎加倍了。

       

      Q3. 聽說還可以把人的基因植入老鼠,那樣會生出智慧老鼠嗎?

      你說的叫人源化老鼠,我們做得最多的人源化老鼠是把一條老鼠的基因用同源的人的基因替換掉。同源的意思是同一個祖先,我們和老鼠有一個共同遠古祖先,我們兩個物種是大約9000萬年前分開的,那時候地球上還有恐龍,分開以后的基因各自走上了自己的進化道路,而今天人和老鼠99%的基因是可以追溯到那個共同遠古祖先的。把一條甚至多條老鼠的基因換成同源的人類基因不會產生人類的智慧,但會表達人的蛋白,甚至人的抗體。

       

      Q4. 為什么要對老鼠的基因進行改造?如何改造?

      2000年以后人,小鼠和大鼠的基因組被分別解讀完成,人和老鼠基因的高度同源性給小鼠和大鼠這兩個傳統的實驗動物,尤其是小鼠這種最常用的實驗動物賦予了更重要的使命,就是人類基因研究的替代物。我們的客戶來自全球各大生命科學研究機構、醫療機構和藥企,他們基于各種不同的科研目的要求我們對小鼠的基因進行改造,通過基因的增減,也就是敲入/敲除來推斷基因的功能、研究基因在個體發育中的作用,通過把作為基因靶點的小鼠基因換成人的同源基因來研究靶向藥物,讓小鼠表達人類蛋白或抗體來開發治療手段和藥物等等。可以說現在基于小鼠的基因研究已經成為生命科學和藥物研發的標配,目前用的最主要的技術一個是傳統的小鼠ES打靶,另一個是新興的CRISPR基因編輯。

       

      Q5. 你說的ES打靶和CRISPR基因編輯這兩種技術是如何比較的呢?

      ES打靶存在了三、四十年了,發明人也得了諾貝爾獎,它的優點是精確無脫靶,可以進行各種復雜的基因改造,是行業金標準;缺點是低效、耗時、費力、成本高昂,且只適用于小鼠。CRISPR基因編輯是這幾年新興的技術,它的優點是高效、快捷、簡便、成本便宜,且可用于不同物種,缺點是不適用于復雜的基因改造項目,并且始終有不可預測和不可控的脫靶風險,正是這種脫靶風險讓CRISPR技術飽受詬病。賽業生物在CRISPR和ES打靶兩項技術上都有獨特的優勢,我們的CRISPR-Pro大大提高了CRISPR的基因編輯效率,并且有效降低了脫靶風險,我們正在用這項技術建立小鼠基因敲除資源庫,目前在市場上很受歡迎。

       

      更重要的是,我們通過多年潛心研究推出了ES打靶的革命性升級版TurboKnockout,在小鼠基因改造方面幾乎克服了ES打靶的所有缺點,打靶效率提高了數倍,周期從一年縮短到半年并幾乎與CRISPR持平,省掉了一部分繁瑣的步驟,成本也拉低到跟CRISPR相當的水平,我們的努力讓這項傳統技術重新煥發了青春,讓那些宣稱ES打靶已經被淘汰了的人徹底閉嘴了。

       

      Q6. 那客戶應該怎么在這兩種技術中做選擇呢?

      在小鼠上我們首推TurboKnockout,因為ES打靶技術仍然是金標準,CRISPR能做的這個技術都能做,但這個技術能做的CRISPR不一定能做。當然ES打靶只能做小鼠,大鼠還是需要用CRISPR。我們兩種技術都能做得很好,但選擇權是客戶的,不管客戶如何選擇我們都會努力交付滿意的結果。

       

      CRISPR的脫靶問題是始終無法完全避免的,但有各種方法去降低脫靶的風險,我們也在脫靶預測和防范方面做了大量工作,我們的全基因組脫靶風險運算就是在天河二號超算上完成的。對于多數科學研究來講脫靶風險還是可以承受的,但如果你做非常嚴謹的科學研究,往往還是要回答脫靶的問題。現在已經發生多例用CRISPR技術構建基因編輯小鼠投稿學術期刊后不被接收的案例,原因是期刊評委質疑基因改造小鼠的表現型是否緣于脫靶,但如果要驗證脫靶需要耗費比基因改造本身更長的時間和更大的成本,結果往往是文章從頂級期刊掉到平庸期刊。

       

      另外CRISPR的知識產權非常復雜,我們向一個最主要的發明人購買了使用許可,但這個技術還在法庭里打官司,如果你要給幾個權利主張人同時付費,價格是非常高昂的,而且仍然擺脫不了風險,因此藥企找我們做項目一般都是選擇TurboKnockout,因為ES打靶已經基本沒有知識產權問題了,而且我們完全擁有我們技術革新的知識產權。這個問題需要高度重視,我碰到的一個國內教授,正準備把一種研究了10年的非常有希望的候選藥物的權益高價賣給一家西方大藥廠,結果在評估的時候發現他用的一種小鼠沒有得到授權,結果交易在最后一刻終止了。

       

      Q7. 聽說你創業之前的背景是IT,跳到生物行業跨度也太大了吧?

      我創立賽業生物之前做了十幾年的IT工程師,進入生物行業跨界沒有想象的那么大。我經常跟公司員工講,其實賽業是一家信息公司。電腦的語言是“0 1 0 1”,基因的語言是“ATCG”,生物是一個高度數字化的體系,從DNA到RNA到蛋白質的生物學中心法則本身就是信息的處理、轉換和傳遞的過程。與電腦不同的是生物是有突變的,突變是生物進化的源動力,正因如此,電腦是確定的、可重復的,而生物是不精確的、難以重復的,這是進入生物領域的IT工程師需要去適應的。我們操縱電腦可以獲得可預期的確定結果,但電腦不會自我進化,不能離開人類的編程;生物充滿了不確定性,但生物可以自我修正和進化,可以自成體系地存在。我們做生物學實驗的時候經常因生物的不確定性而備受折磨,但這正是生物的優美之處,我們學會適應它,把生物體看成是一種有滲漏的數字化體系,我們就可以結合概率統計,仍然用工程學的方法論來處理生物學問題。

       

      Q8. 這個有點哲學哦,你的IT工程師背景對你在生物領域創業有什么影響?

      這個影響就是用工程學的方法論來解決生物學問題,讓信息在我們的生產活動中不間斷地產生、轉換和流動,把電腦、設備和人有機地結合,形成一個高效、高通量的流水線。我們的平臺上任何一個時間都有超過一千個老鼠基因改造項目,而這一千多個項目全部都是個性化項目,要在個性中找出共性,把任務打散后分發到各個不同的工作站,在工作站中以高通量方式進行操作,并針對生物系統的滲漏性設計高度的容錯功能,以達到流水線化。我們花了幾年時間基本完成了這一構想,從項目的設計到任務的分解分配到實驗數據的收集整理到各階段的項目匯報到最后的結題報告的撰寫全部實現了自動化,目前我們的平臺在全球行業內優勢十分明顯。可以說我們把老鼠基因改造這一高度復雜、耗時且昂貴的技術平民化了,讓越來越多的研究人員得以應用。

       

      Q9. 這就是賽業生物的核心競爭優勢嗎?

      是的,我們的行業競爭異常激烈,如何在競爭中勝出是我們每天都在考慮和解決的問題。我認為公司的首要任務就是盈利,因為賺到了錢就可以得到快速發展,可以給客戶提供更好的服務,給員工提供更好的報酬。和行業內的幾家競爭對手不同,我們公司出身草根,沒有國家科研機構背景、沒有政府項目經費支持、沒有大把地燒投資人的錢。我們與掌握了國家資源的人競爭,與手中有大把鈔票的人競爭,我們仍然要勝出,而且我們能夠做到在沒有融資的情況下從公司第一天盈利至今,這是十分不容易的。我們的競爭對手經常說我們以低于成本價搶奪市場,原因只是我們工程化平臺的成本大大低于他們實驗室方式操作的成本。下一步我們會在領域內繼續擴大優勢,大量布置自動化設備和人工智能,讓更少的人做更多的事,并給客戶更優質的體驗。

       

      國際化是我們另一個核心競爭優勢。我們的業務一半以上來自海外,我們在歐美建立了很好的品牌和信譽,業務也有相當的市場占有率,從明年開始,我們國外業務的占比還會大幅增加。

       

      Q10. 聽說你們最近跟一家美國的業內知名公司達成了戰略聯盟?

      是的,Taconic Biosciences是業內非常知名的公司,在實驗鼠領域可以排進全球前三,已經有近70年的歷史,開創了很多業內第一。我們有幸與這樣一家優秀的公司結成戰略伙伴,從明年開始以聯盟的形式為全球生命科學和制藥業提供老鼠的基因改造和繁育的一站式服務。賽業可以通過Taconic更便捷地把服務提供給歐美的各個研究機構,Taconic通過賽業可以把他們4000多品系介紹給中國和亞太的研究機構,這樣的聯盟會讓整個行業受益,我們對此充滿期待。

       

      Q11. 說到人工智能,你還有一個職務是清華珠三角研究院人工智能創新中心主任,能談談這是一項什么工作嗎?

      清華珠三角研究院是清華大學和廣東省在廣州開發區共建的面向粵港澳大灣區的科研轉化平臺,我有幸擔任人工智能這一塊的負責人,從頭組建人工智能創新中心,主要目的是把神經網絡/深度學習應用于各個行業。目前我們已經有了一個精干年輕的團隊,先在醫療和生物領域打造一個綜合性應用平臺,之后再向其他領域拓展。

       

      Q12. 你為什么會加入人工智能這個看起來跟你現在做的毫不相干的行業呢?這會分散你的精力嗎?

      這一輪人工智能真正在老百姓中間熱起來是2016年谷歌的AlphaGo打敗李世石。我十幾年前做過一些語音識別的工作,這回再次關注最新的語音識別著實嚇了一跳,我們愕然發現神經網絡這個偏門的學科通過少數孤獨的忍者幾十年不懈的努力,終于迎來了她的時代,現代互聯網產生的巨大數據和幾十年摩爾定律造就的上百萬倍的算力增長終于把神經網絡的潛力發揮出來了。我們賽業生物借著AlphaGo的東風,設計了AlphaKnockout這樣一個智能化基因敲除方案設計系統,在國內外大受歡迎。我相信神經網絡在基因數據挖掘方面較比傳統生物信息算法一定會有巨大優勢,只是這個優勢需要的大數據還不完備,這方面我們正在做準備。下一步我們會把人工智能貫穿于我們工作的方方面面,這并不會分散我的精力,我的這個第二職業跟第一職業是一脈相承的。

       

      Q13. 你說神經網絡幾十年修成正果,就是這次人工智能興起的原因嗎?

      是這樣的,神經網絡經過了三起三落,前兩次都因條件不成熟無果而終,始終游離于正統學問之外。我大學一個師兄畢業論文要應用神經網絡,甚至被教授罵成不務正業。與前兩次不同,神經網絡以及基于神經網絡的深度學習方法論已經在封閉式的特定場景顛覆了我們的認知,全面超越了人類的判斷能力。可以說現在提起人工智能,主要就是神經網絡/深度學習。她能在圍棋以及所有人類智慧游戲中輕松打敗人類,能以比醫生更高的準確度通過影像判斷腫瘤是否惡性,能在上萬人中抓出逃犯,等等。前些天我們做了一個練習題,訓練神經網絡通過MRI圖片判斷性別,準確度高達98%,我問過N個醫生,沒有人類醫生具備這種能力,我們不知道神經網絡到底看到了什么,這實在太神奇了。

       

      Q14. 神經網絡為什么會取得如此巨大的成功?這種神奇的能力能取代人類的工作嗎?

      用一句話來解釋,這一次神經網絡之所以如此成功,是因為合適的時機和條件允許她模仿到了生物大腦也就是生物神經網絡的冰山一角。人的大腦是這個世界上最復雜的機器,只有進化論通過億萬年的時間才能制造出這樣的機器,現在我們知道神經元的基本功能以及神經元之間是如何連接和對話的,對于理解大腦是如何工作而言,這種認識還非常粗淺,但僅僅是基于一點點粗淺的認識,我們用電腦模擬了生物神經網絡的結構,并且用一種叫做“深度學習”的方法來訓練這種結構,神奇的效果就出現了,在特定場景下電腦神經網絡獲得了驚人的判斷力!誰也不能真正說清楚這種判斷力是如何達成的,就連開創這一領域的教父們都說不清楚。

       

      盡管如此,在場景不確定的情況下,電腦神經網絡還是很難有所作為的,目前公眾對人工智能的期待明顯是超出實際的。近期人工智能完全取代人的工作還做不到,因為她在開放的體系內還很難做出邏輯的判斷,但我們不好預測遠一點的未來會怎樣。近期神經網絡的角色還是著眼于輔助人類,在一些行業,不應用人工智能的人很快會被應用人工智能的人所淘汰,在不遠的將來,我們很多的工作將都是圍繞人工智能的,但自主的人工智能完全取代人類的工作可能還需要相當的一段時間。

       

      Q15. 你對賽業生物的展望是什么?

      再過5年你們過來,可能會發現實驗室里操作人員非常少,很多機械臂、無人運輸車以及其他自動化設備在晝夜運轉。如果進入我們的動物房,會看到一個完全無人的場景。我們的大部分員工都將是坐在電腦面前的IT工程師和AI工程師,到時候我跟你們說賽業生物是一間信息公司,你們不會感到奇怪。

       

      》 賽業生物科技簡介

      賽業生物科技有限公司(簡稱:賽業生物)是扎根中國、面向全球的生物科技服務公司,主營業務包括基因工程模式動物服務、干細胞科研產品及技術服務等。賽業生物由“千人計劃”專家、廣州市創業領軍人才韓藍青先生于2006年創辦,目前在國內各大城市、美國加州灣區、日本東京等均設有辦事處,總規模超22000平方米。員工人數達400余名,其中不乏有在行業領域享有聲望的模式動物研發專家俞曉峰博士、歐陽應斌博士以及動物模型手術專家張榮利博士等資深專家。

      歷經12年發展,賽業生物在基因工程模式動物服務與干細胞產品與技術服務領域均處于行業前列,獲得市場占有率和滿意度的雙贏,產品與技術已直接應用于包括CNS (Cell, Nature, Science) 三大期刊在內的2500余篇學術論文。

       

      》 Taconic Biosciences簡介

      Taconic成立于1952年,是基因工程模式動物服務領域的領導者,為全球客戶提供一站式的動物模型解決方案。Taconic擁有20年的動物模型制備經驗,是一家服務齊全的模式動物提供商,其應用CRISPR / Cas9技術為客戶提供基因失活、基因突變、基因敲入、人源化、轉基因表達、RNAi和基因編輯等服務,并確保為每個客戶提供最合適的解決方案。Taconic還具備上述專業技能之外的獨特優勢,即能提供從模型設計到繁殖育種以及種群管理的無縫對接,從而為客戶提供完整的解決方案。Taconic專注于基因工程小(大)鼠模型制備、精準醫療研究小鼠模型以及整合性模型設計和繁育服務領域,并在美國和歐洲分別運營三個服務實驗室和六個育種機構,在亞洲設有經銷商,其生產的動物模型幾乎可送達全球任何地方。


       

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