徐讯：华大基因研究院执行院长专访

回顾徐讯的教育背景，可能他会被称为传统意义上的“坏学生”，读博士中途退出，一头扎进校门外的大千世界。2010年，《自然》在一篇社论中就曾引华大为例，置疑科学家是否真的需要攻读博士学位。徐讯说，“在这里你能参与很多令人兴奋激动的工作，这也是华大能吸引这么多才华横溢的年轻人的原因。”

华大基因研究院是华大基因下属的以研究为目的的非盈利机构，致力于基因组学、转录组学等多组学方面的公益性研究。希望通过包括基因组在内的多组学技术来解决生物学的问题，来证明组学技术可以应用于改善人类健康、增加粮食产量、降低基因缺陷等领域。

单细胞测序技术是在单细胞水平对全基因组进行扩增与测序的一项新技术。其原理是将分离的单个细胞的微量全基因组DNA进行扩增，获得高覆盖率的完整的基因组之后通过外显子捕获进而高通量测序用于揭示细胞群体差异和细胞进化关系。

过去二十几年里，随着基因测序技术水平的提高以及千人基因组计划、癌症基因组计划、Meta-Hit计划等重大国际合作项目的相继开展，基因组研究日渐被推向高潮。然而，迄今为止使用的测序材料无一例外都是数百万甚至更多细胞的混合DNA样本。这种方法能够得到全基因组序列信息，但是对其进行研究得到的结果只是一群细胞中信号的平均值，或者只代表其中占优势数量的细胞信息，单个细胞独有的特性被忽视。例如，科学家想找出哪种突变存在于哪种细胞中几乎是不可能的，只存在于少数细胞（如早期癌细胞）中的突变也基本上被掩藏。另一方面，有些样品稀少无法在实验室培养，样品量不足以进行全基因组分析，例如肿瘤循环细胞、组织微阵列、早期发育的胚胎细胞等。这些都是全基因组测序遇到的难题。

作为“在单个细胞水平上对基因组进行测序”的单细胞测序技术能够解决上述难题。与传统的全基因组测序相比，单细胞测序不仅测量基因表达水平更加精确，而且还能检测到微量的基因表达子或罕见非编码RNA，其优势是全方位和多层次的。

2011年，《自然方法》杂志( Nature Methods )将单细胞测序列为年度值得期待的技术之一，2013年，《科学》杂志（Science）将单细胞测序列为年度最值得关注的六大领域榜首。

之所以单细胞测序受到如此关注，徐讯解释说，“之前是因为单细胞领域技术尚未突破，这两年技术积累的情况下，单细胞测序已经成为日常实验室研究的工具，该技术在癌症领域、发育生物学、生殖辅助医学方面的应用都带来了巨大的进步，带来了我们之前从未观察到的生物学的现象和机制。这也是为什么它会被反复报道的原因。”

目前单细胞测序应用的领域主要在于癌症研究和生殖医学等领域。徐讯向我们介绍到，“癌症细胞在发生发展过程中，这些癌细胞会扩散到血液里面，我们如果能够在血液里面分离出这些非常稀有的癌细胞，然后对这些稀有的癌细胞进行测序，可以无需通过穿刺或手术，就可以了解癌细胞遗传变异的情况。然后根据这些测序结果来制定治疗的方案。”

“另外还可以应用于生殖辅助医学，我们通常在做试管婴儿（IVF），为保证成功率，一次性会产生多个备选胚胎，因为发育过程中环境因素的变化，胚胎的遗传特性可能并不一样，所以需要通过单细胞的测序方法，在胚胎发育早期，取1个或少量胚胎或滋养层细胞进行检测，观察到遗传突变的情况，这样就可以选择遗传上更加完美没有显著基因缺陷的胚胎植入母亲体内，这样大大地提高了试管婴儿成功率。”

单细胞测序不仅受到学术界的热捧，业界为抓住单细胞测序的浪潮也纷纷开始了动作，陆续推出了单细胞测序相关的仪器和设备。徐讯向我们介绍说，“比较流行的就是Fluidigm在ISSCR上推出C1__IMAGE__单细胞全自动制备系统，之前Stephen Quake做的转录组测序就是用这套系统做的，以及由华大主导开发的大规模平行上千个细胞同时进行单细胞测序的单细胞研究平台。”

谈到单细胞测序技术未来会有哪些突破，徐讯坦言目前单细胞测序技术虽然已经相对成熟，但技术上还有一些没有突破。“第一个突破是从一个细胞里同时进行多个组学，包括基因组、转录组、表观组等进行测序，目前还没有做到；第二个突破，我们希望能够对人体、其他物种进行转录组的测序，在分子水平重新定义细胞类型，之前都是从形态学进行细胞类型定义，这样就可以有在分子水平进行细胞定义的标准。这些是技术水平，在科学方面，我们希望能够通过单细胞测序对癌症的发生发展，包括前后治疗的差异、转移过程中的变化进行探索。这样对癌症的发生发展机制有更明确的了解。”

据生物探索记者了解，徐讯之前多次参加美国冷泉港的会议，他觉得冷泉港会议在美国分子生物学领域是非常经典的会议，因为他们的影响力可以邀请到很多大牛来分享学术成果，那冷泉港亚洲把权威的会议搬到中国，把全世界的牛人都请到中国来，为国内的科研人员带来了很大的便利。而且冷泉港在会议安排和设施方面比冷泉港好很多，这也是很多人都愿意来国内的原因之一。

本文摘自《生物探索》

视频链接：http://www.biodiscover.com/talk/research/103817.html#rd?sukey=c6e9dc9e1b9ee901dc0e5faf5f0c1d6177f0134688add91cd26a96a56b93841a9db6ae274b94df5c09097024b544e194