把生命数据化

　　把生命数据化，让每一个人通过一个平台能够浏览自己的各种生命数据，包括基因组数据、医疗纪录数据、生理数据等不同维度的数据。这个海量的生命解码数据库，将会让医疗健康变得更智能，并开启医学从“治疗”到“预防”的时代。

　　这个能够让生命进入数据化时代的项目，便是“人类长寿公司”（Human Longevity,Inc., HLI）的使命和愿景。而这家公司的掌门人，是赫赫有名的克雷格·文特尔（J. CraigVenter）。

　　谈起这位名叫克雷格·文特尔的传奇人物，很多人可能会记得当年塞雷拉基因组公司（Celera）的创始人。众所周知，人类基因组计划是由美国科学家在1985年率先提出，于1990年正式启动。中国是在9年以后（1999年9月）才加入到这项研究计划中，承担其中1%的任务。其中代表中国参与的华大基因，则是由杨焕明、于军、汪建等人创始成立。

　　图一：特立独行的传奇人物克雷格·文特尔

　　这位特立独行的文特尔，就在人类基因组计划启动8年后（1998年），创建了塞雷拉基因组公司（Celera），同时向人类基因组计划提出挑战。他宣称自己的公司比这个由“联合国”组成的国际性项目还要快4年完成人类基因组测序。而这个公司的名字Celera一词，在拉丁语中意为“快速的”。

　　如此痴迷于理解生命的文特尔，在他的自传《解码生命》（A Life Decoded）中曾提到过自己对于解码生命的执着来源于想结束生命的想法。在这种疯狂的想法下，这位集天才企业家和疯狂科学家于一身的文特尔，把当时的人类基因组计划推到了和民营企业竞争的位置。

　　然而，最后的赢家却是科学。两个机构的竞争将人类基因组计划的完成时间提前了数年。文特尔的公司测得的基因组，绝大部分来自文特尔本人。为了更快、更好地完成任务，人类基因计划组不得不与Celera公司合作，采用文特尔更为先进的测序技术，并与文特尔共同分享成果。

　　文特尔通过商业的手段推动了科学的发展，打下了一场漂亮的仗，然而却付出极大的代价。2015年，《自然》（Nature）上的评论文章《人类基因组计划：大生物学的二十五年》（Human Genome Project: twenty-five years of big biology）完全没有提到文特尔的名字。这篇文章的作者包括现已成为美国国立卫生研究院（NIH）的主席的柯林斯、因发现 DNA 双螺旋结构而享誉全球的詹姆斯?沃森（James Watson），后者曾公开将文特尔比作希特勒。在人类基因组计划竞争赛结束以后，文特尔被公司解雇。

　　把生命应用化

　　之后的文特尔经历了职业生涯的低谷。他自己认为：“我很早就明白，人生最糟的事莫过于失去生命，冒险和遭遇挫折是让人前进的一部分。我经常开玩笑说，我懂的多是因为犯的错误多。眼光放长远也很重要。”在他的新书《光速生活》里面，文特尔提到“我们在首个合成细胞问世的过程中，遇到的种种困难。政府通常不愿赞助这类研究，因为解决其中问题需要花很长时间，我也曾怀疑自己无法说服执行委员会，让他们相信这些问题终将解决。但我一直坚信它们会被解决，惟有成功能证明一切。”

　　图二：合成基因公司的核心团队

　　这里面的提到的合成细胞，便是让文特尔东山再起的一家公司：“合成基因组公司”（Synthetic Genomics,Inc.,SGI）。这家公司试图理解并重写生命的基本原理，想要创造出能够生产燃料、化合物以及药物的新型有机体。让生命数据化如果是文特尔理解生命的开始，那么合成生命便是他将生命数据应用化的开端。

　　合成基因组公司（SGI）是从文特尔研究所（The J. Craig Venter Institute,JCVI）剥离出来的子公司，成立于2005年。这家以文特尔名字命名的研究所，背后的故事也是颇有传奇色彩。

　　话说当年的人类基因组竞赛让文特尔闻名世界，背后的“金主”其实是帕金·埃尔默公司（PerkinElmer）。这家世界上最大的分析仪器生产制造商，正是在文特尔“将人类基因组图谱申请成专利，垄断人类基因组信息谋利”的承诺下，注入3.3亿美金巨额让其成立了Celera公司。

　　在资本的推动下，文特尔领导的团队不断赶超当时的“国家队”，在基因组研究方面取得一个又一个突破，完全打乱了原有的人类基因组计划，使得当时任该计划的主席沃森（1953年沃森和克里克发现DNA双螺旋结构，后来因此成就共同获得诺贝尔奖）不得不求助弗朗西斯·科林斯（目前弗朗西斯·科林斯已经是美国NIH的主席）。2000年4月，弗朗西斯·科林斯打电话给美国能源部负责指导“人类基因组计划”的科学家帕特里诺斯，向他分析了基因组破译的形势，建议由政府出面来达成私人公司和公共研究机构的和解。此后几个月，科林斯和文特尔开始秘密接触，双方讨价还价，吵的不可开交。甚至克林顿总统也介入此事，给科学顾问尼尔·雷恩写了一个简短的指令：“安排一下，让这些家伙携起手来。”最终文特尔放弃了申请专利的要求，双方达成和解。

　　图三：人类基因组计划提前完成

　　2000年6月26日，时任美国总统饿克林顿在白宫郑重宣布人类基因组计划草图的完成。当时站在克林顿身边的两位科学家，一位是代表政府的弗朗西斯·科林斯，另一位则是政府不得不邀请的克雷格·文特尔。

　　文特尔放弃申请专利的消息，让Celera公司的股票一落千丈。Celera公司连续两年处于经营困境之中。2002年1月，公司董事会投票，一致同意将文特尔开除。夜深人静，传奇人物文特尔悄悄溜进公司的办公室，将自己的东西收拾好，失望地离开了由自己一手创立的Celera公司。

　　情绪低落的文特尔曾一度想到自杀，他躲在自己的游艇内和客人说：“我可能会自杀，即使不自杀，也要得病而死。”他尝试通过购物转移自己的失落情绪，购买了一栋价值500万美金的别墅，并且带有2.75米高人工瀑布的漂亮泳池。每天文特尔在别墅内能够喝着咖啡俯瞰加勒比海。这样的生活持续了几个月，文特尔又重出江湖。他做的第一件事情，就是成立克雷格·文特尔科学基金会，将自己从Celera公司分到的1亿多美金捐给了基金会。

　　基金会的成立，让文特尔看到了新的理想：创造新的生命形式。让“生命数据化”如果是文特尔将科学“商业化”的第一场战争，那么“生命应用化”将是他重出江湖的第二场战争。

　　目前，文特尔的合成基因组公司已经将合成细菌细胞升级到更复杂的人体细胞上。为了让人类能够受益于这种合成技术，文特尔提出从改造猪的基因组开始，让猪的器官具备人类器官的特征，他说，“我们在改写猪的基因组，让猪的器官可以用于人类器官移植。”

　　不仅仅是“全基因组检测服务”

　　任何不以盈利为目的的商业模式都是耍流氓。对于克雷格?文特尔创办的企业来说也毫不例外。在文特尔被自己创办的Celera基因组公司解雇以后，他一直运营着一家非营利组织（文特尔研究所）和两家生物科技公司（Synthetic Genomics和Human Longevity）。

　　从过去的经历中文特尔学到了足以影响他一生做事风格的经验：将科学“商业化”。他在一次采访中说到：“二战前，科学研究大都受到私企和慈善机构资助。之后我们迎来了美国政府大量资助科研的黄金期。但是现在从比例上来说，政府基金对科学项目的资助可以用惨淡来形容，政策也在限制创造力，所以商业才是推动科学发展的途径之一。商业是目标还是结果并无区别，因为科学要想影响社会，就必须能带来经济收益，比如说，药物必须有效和具有可及性。当政府表现令人失望时，私人投资是保证科学不断突破的一种方法。”

　　图四：将科学商业化

　　这段话也回答了当初文特尔作为初出茅庐的企业家跨入商界，和由政府主导的人类基因组计划展开竞争，这背后所持有的价值观。无论世人如何看待文特尔将科学“商业化“的做事风格，现在回想起来：“人类基因组计划本来预计历时15年，预算达50亿美元。而一个小团队能用不到15年的时间，仅花费前者预算的一小部分就完成了该项目”，不得不说文特尔是将科学“商业化”的奇才。

　　“左手”组建文特尔研究院，“右手”创办生物科技公司。这位疯狂的企业家信奉现代实验生理学创始人克劳德?纳德（Bernard Claude）的一句格言：艺术是自己的，科学则是大家的（Art is I，Science is we）。用“科学”来收揽人才，用“企业”来实现利益，作为科学家“下海”的文特尔，深知和科学家合作的秘诀，他的见解是：“我认为长远来看，人们能够在我创造的环境中不断进步，部分原因是我们没有设终身职位。我们不像政府机构或高校，不会用这种奖励让一些人过早放弃奋斗。我们都知道，超越昨天的自己才是正道。真正优秀的人不会为获得安全感而奋斗，他们奋斗的动力是在学术上取得突破。”

　　2013年年末，文特尔和另外两位合伙人（Peter Diamandis和Robert Hariri）共同创立了“人类长寿公司”（Human Longevity, Inc., HLI），初衷是为了建立世界最大的人类遗传和医学信息数据库（类比中国发改委依托深圳华大基因研究院组建的国家基因库），进而实现把生命数据化，最终让人类寿命向三位数延伸。

　　图五：文特尔和两位合伙人联合创办了Human Longevity, Inc.

　　2014年上半年，Human Longevity公司获得了8000万美金的A轮融资。2016年4月4日，Human Longevity公司完成发行总价值超过2.2亿美金的B轮优先股。参与这轮融资的投资方包括Illumina公司，Celgene公司，GE公司以及部分A轮融资的投资者。除了美国投资者，还有部分投资人来自英国、马来西亚、墨西哥、澳大利亚、科威特、中国大陆以及香港。

　　有了“粮食弹药”的Human Longevity公司，开始了一系列将“生命数据化”的行动。

　　2015年10月，Human Longevity公司在总部开放了一个称为“Health Nucleus“的中心。这是世界上一个将基因组数据和健康数据结合起来的中心，客户不仅能够得到全基因组测序数据，还能够得到肠道微生物测序数据、生理数据、解剖数据和行为数据等各个维度的生命数据。这一系列通过非侵入式的检测，也许正是文特尔提出来将生命数据化的第一步，他相信这些检测能够改善人类的健康，能够对人类健康进行管理。

　　图六：Human Longevity开放的Health Nucleus中心

　　为了将来这些数据都能够和大量的医学信息结合起来，文特尔首先让Human Longevity公司变成世界上最大的人类基因测序机构，从Illumina公司哪里买来了24台新型的HiSeq X测序仪（国内只有诺禾致源能够和Human Longevity公司的测序能力相匹配），成为了Illumina最大的客户。

　　光有测序能力是远远不够的。就在Human Longevity公司获得A轮融资的第二年，文特尔就宣布收购生物标志物开发企业Cypher Genomics。这家被收购的公司主要是提供人类基因组分析软件，其中的主打产品Mantis软件是用来解释基因组测序数据，以识别临床上显著的变异。此外，该公司还开发了一款发现生物标志物的产品，叫做Cypher's Coral?。这家公司同时也是英国10万基因组计划中的生物信息分析提供商。Human Longevity公司通过对Cypher Genomics的收购，将其14名员工收编旗下，包括联合创始人兼CEO Ashley Van Zeeland，这位前CEO将领衔Human Longevity公司的儿童基因组业务。

　　图七：生物标志物开发企业Cypher Genomics

　　这家已经融资近3亿美金的公司，目前已经积累了超过2万个基因组及表型数据，成立了以基因组研究为导向的健康研究中心，并开始收集已有基因组数据志愿者的生理健康信息。文特尔的目标是在2020年前获得100万例生理健康记录。这些数据都能够成就文特尔建立起世界上最大、最完整的生物信息数据库，这些信息转化成知识库的能力，也是文特尔公司具备的能力。所有这些，都让文特尔的公司不仅仅只提供“全基因组测序服务”，还能够提供“全基因组健康管理”（国内奇云诺德也是首家提供类似的全基因组健康管理服务的公司）。目前“Health Nucleus”的整套健康管理服务售价是25,000美金。随着参与者不断购买加入，数据库和服务内容都在不断更新升级，文特尔追求“长生不老”的旅途也许能够找到一些答案。

　　打造全球范围的“健康俱乐部”

　　文特尔在奇点大学的医学会议上表示，目前基因组学的发展仍然停留在数量上的扩张，这是一件令人遗憾的事情。如果我们看看截至目前的基因组数据，就会发现全球范围内已经完成了超过22.5万个基因组测序数据。文特尔估计在2020年这个数目将达到500万。

　　如果说基因组数据的爆发带来生命时代的开端，那么在这个数据游戏的背后，赚的盆满钵满当属美国Illumina公司。这家出售基因测序仪器的公司，占据着全球超过一半的基因测序设备市场。从艾瑞整理的公开数据显示，目前共有7389台基因检测设备，分布在60多个国家中，其中Illumina公司就占了83.9%，Thermo Fisher公司占9.9%，Roche公司占5.3%。可以说美国企业垄断了全球超过九成的测序仪市场。中国的企业，则是这些公司最大的买家。

　　2012年华大基因的样本数量占全球检测总数的比例达50%，很大程度上得益于Illumina公司源源不断提供其“测序武器”。虽然华大基因目前已经具备了生产这种“测序武器”的能力（通过收购整合美国一家面临倒闭的测序设备生产公司Complete Genomics），但是Illumina公司在提供“武力”给中国企业上面并没有很大的偏好。

　　资本毕竟是逐利的。以“测序武器”为例，Illumina公司新型号测序仪HiSeqX Ten，在数据产出效率上是旧型号测序仪HiSeq 2000的12倍。这意味着华大基因最初购买的120多台，目前任何企业只需要购买一套HiSeq X Ten（一套10台）就具备同等的“武力”了。而同样产出1G的数据，旧型号的测序仪需要成本超过200元/G，新型号只需要60元/G。无怪乎各大购买了HiSeq X Ten设备的企业，都宣称能够实现1000美金测完一个人的全基因组数据。

　　图八：Illumina公司新型号测序仪HiSeqX Ten

　　截止到2016年6月份，已经有八家中国企业购买了这套等同于120台HiSeq 2000测序仪的新型“测序武器”。从Illumina公开的数据来看，今年第一季度HiSeq X-Ten的出货是20套，订单量超过预期的20-30套。这里面近一半是中国买家，无怪乎有人预测，下一波的生命经济将会是中国引领世界。而基因数据“生产工厂”的称号，中国显然已经“名副其实”。

　　基因数据的爆发，带来的是下游数据分析产业的崛起。特别是生物信息技术和互联网技术的结合，带来了基因大数据和健康大数据的交集。然而国家政策对于基因大数据崛起的影响，一直都没有停止过。2012年10月31日中国政府网公布了《人类遗传资源管理条例（征求意见稿）》，如果我们仔细研究条例的内容，能够得到一个信息，国家开始对于人类遗传资源（含有人体基因组、基因及其产物的器官、组织、细胞、核酸、核酸制品等资源材料及其产生的信息资料）开始进行管制了。从2016年3月7日开始，这个管理条例逐步进行实施，国家不仅对于基因样本资源会有规范，对于基因信息资源也会逐步出台相关的政策。

　　这意味着，中国人的基因数据，需要在中国境内和被中国企业进行消化、转化和应用。我们的“测序武器”可以进口，“测序技术”可以进口，但是“测序数据”出境和挖掘却受到管制。这个基因大数据和互联网大数据相比，除了生物信息技术的门槛以外，又蒙上了一层政策风险。

　　把生命数据化的下一位是谁？

　　文特尔声称：“目前为止，我们能够理解的基因不到整个基因组的百分之一，但即便如此，我们所了解的信息也非常宝贵，我们可以利用这些信息开创新的预防医学范式。现有的信息能够帮助人们理解他们的健康风险，并有希望拯救许多生命。”

　　然而，并不仅仅只有文特尔懂得这些基因信息的价值所在。美国各大互联网巨头也已经布局生命数据化领域，包括谷歌、IBM、微软和亚马逊等信息时代的巨头。亚马逊的AWS云服务和基因行业的合作可以一直追溯到NCBI提供的全球范围的基因信息比对搜索引擎。2012年，亚马逊的云服务已经接管了国际千人基因组计划的基因数据存储，当时这是世界上最大的人类遗传学数据库，并且数据是公开和免费的。

　　图九：Google Cloud Platform

　　另一家信息时代的巨头，也在悄然布局这个领域。作为一家以搜索引擎发家的企业，谷歌每年在搜索领域的营收超过了600亿美金。这种独特竞争力，让谷歌在进入生命科学领域的时候，看到了一般传统医疗企业无法看到的关键点，那就是可被挖掘的基因大数据。

　　目前，谷歌已经开始说服科学家和医生将他们多年积累的基因数据上传到谷歌的云平台Google Genomics，每年的费用远远低于将这些数据留在自己的私人电脑。在生命科学领域上的尝试得到了甜头，谷歌的野心也开始膨胀了，Project Calico提出要解决人类衰老问题，延长人类的寿命，Baseline研究希望构建一个虚拟的健康人来为疾病的预防和控制作为指导，癌症纳米检测顾名思义就是通过磁性纳米粒子来检测早期阶段的癌症。种种的项目，都显露了互联网巨头对于生命科学领域日益重视。

　　成立Calico的初衷，源于谷歌风投（Google Venture）的合伙人Bill Maris的想法。Maris曾观察过生命科学版图，发现没有一家专注于延长人类寿命的生物企业，而人类避免不了衰老，但是可以通过技术延长我们的寿命。于是他找到了自己谷歌的老板布林，后来布林找到合伙人佩奇，三人进行了对话以后达成共识，让谷歌来赞助整个项目。在Maris找来Levinson征求意见让其推荐CEO人选时，当时已经从基因泰克离职的Levinson当场表示愿意担任Calico的CEO职位。就这样，Calico奠定了华丽的核心团队阵容。为什么叫“Calico”呢？这个词语有多重意思， Calico表示一种猫的毛色分类，其中有三色的含义，有的地方Calico也表示一种冲锋枪，卡利科枪械系列的一种。Calico读起来有点像“California Life Co”的意思。据Calico公司的创始人称，Calico的宗旨是延长人的寿命。如果从猫具有九条命的含义来揣摩，Calico很像是取其“California Life Co”和猫的九命传奇结合而生。由此看来，Calico这个名字和公司的目标“让人类活得更长、更健康”是相当的吻合。

　　图十：Calico合伙人之一佩奇

　　我们来看看佩奇组建这家公司的团队都有哪些人：

　　苹果公司现任董事长ArthurLevinson担任CEO，Levinson曾经是生物制药公司基因泰克（Genentech）CEO，同时也是罗氏公司的一名董事。作为Calico的CEO，Levinson可谓是一名传奇人物。现年已经65岁的他，身兼谷歌、苹果董事，同时也是基因泰克（Genetech）公司的董事会主席。曾经被冠名为生化科技领域的“美国最佳CEO”，在1995到2009年担任基因泰克的CEO，期间他先是在2000年加入苹果董事会，后在2004年到2009年间担任谷歌董事。2009年基因泰克被罗氏收购，Levinson才宣布离职。目前Calico首批的核心团队成员，也是Levinson从基因泰克带出来的骨干。

　　罗氏前首席医疗官HalBarron担任CTO，Barron作为2013年生物医药行业最具影响力的25人之一，也是他促成了罗氏和基因泰克联姻，堪称基因泰克领先基因的缔造者。

　　普林斯顿大学著名的遗传学教授DavidBotstein担任CSO（首席科学官），Botstein教授曾经是普林斯顿大学Lewis-Sigler整合基因组学研究所前主任。

　　加利福尼亚大学的生物化学家CynthiaKenyon担任副总裁。除此以外，Levinson把基因泰克高级肿瘤学家Robert Cohen，UCSF抗衰老和遗传学领域的专家Cynthia Kenyon也招致麾下。

　　刚刚成立的Calico非常的低调，但是出手的第一招就是大手笔。

　　图十一：Calico与艾伯维在衰老疾病治疗领域达成合作

　　2014年9月4日，Calico与制药巨头艾伯维在衰老疾病治疗领域达成合作，签约金额高达15亿美金。艾伯维公司在2013年从雅培剥离出来，仅仅是治疗类风湿性关节炎的药物Humira就为艾伯维公司每年贡献130亿美金。无独有偶，就在Calico和艾伯维签订合作的前后，艾伯维就以8.05亿美金收购Infinity制药旗下肿瘤药Duvelisib，Calico的东家谷歌宣布收购Lift Labs公司。Lift Labs专门生产一种高科技防抖勺，可以为帕金森病和其他类似的疾病患者提供便利。

　　从Calico的华丽团队阵容和背后强大的投资机构谷歌来看，很显然是准备利用起投资的23andMe公司（佩奇前妻成立）积累的基因数据，同时整合谷歌的大数据挖掘技术来攻克人类衰老难题。

　　生命的数据化并不是终点，这仅仅只是起点。人类迄今为止无法准确读懂基因密码中的信息。生成基因数据并不是难事，最难的在于我们对于基因信息的理解极度匮乏。要理解基因组和健康的关系，理解每个人之间在基因组上存在差异的意义，还有很长的一段路要走。生命能够被数据化，但是信息化和知识化的过程是如此的滞后，不得不让我们思考数据化存在背后的意义。