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全球首创 | 中草药DNA条形码高通量基因测序一体机正式发布

2019-04-29

2019年4月26日,由中国中医科学院中药研究所(以下简称“中药研究所”)和华大智造科技有限公司(以下简称“华大智造”)联合开发的中草药DNA条形码高通量基因测序一体机在北京完成验收评审,并正式发布。这也是全球首创的中草药基因测序智能鉴定仪,可精准、快速、简易、稳定地鉴定中草药样品,将推动我国中药鉴定进入标准化智能化时代,具有重大的科研和产业价值。中药研究所所长陈士林教授、华大智造CEO牟峰及国家药典委员会首席科学家钱忠直教授等多位知名专家共同出席本次评审发布。




一直以来,因中药材品种多、真伪鉴定难等原因,中医药产业在国际化推广中备受质疑。因缺乏对毒性中药材的有效鉴别而造成的中药安全性事件,甚至一度成为国际焦点问题。准确鉴定草药基原物种的国际化通用方法,已成为中医药产业破局发展的必不可少的工具。


在这一背景下,中药研究所与华大智造通力合作,基于中药研究所的中草药DNA条形码物种鉴定体系,及华大智造的高通量基因测序平台,共同研发出中草药DNA条形码高通量测序一体机HMBI-G30。该仪器通过片段化测序和比对拼接解决高通量测序读长较短问题;通过DNBSEQTM技术解决扩增子之间的串扰问题;可实现一站式序列处理,完成从原始序列到物种鉴定的全流程;利用碱基占比替代一代序列荧光强度峰图,实现序列细节的更高精度展示。研究团队攻克产业链条上游壁垒,完成硬件仪器的自主知识产权和国产化,摆脱我国中草药基因鉴定对国外仪器的依赖。


中草药DNA条形码高通量测序一体机在中草药鉴定领域拥有广泛应用,例如,可应用于大田栽培,鉴定种子种苗品种,保证种植准确性;应用于临床用药,准确鉴定物种,指导医生诊治;应用于中药材流通监管领域,则能够有效实现对中药材流通的数字化监管,推动中药材流通监管现代化、国际化进程。中草药DNA条形码高通量测序一体机开启了首个非人类的消费级应用。


中药研究所所长陈士林教授介绍,中药研究很多仪器都来自于国外,使用中处处受限,严重影响了中药科研项目的开展,与华大智造合作研发自主产权的仪器,是行业发展的需求,也是应对国际竞争的必经之路。


在评审会现场,由国家药典委员会首席科学家钱忠直教授、中国生物医学工程学会副理事长、中国科学院力学研究所陶祖莱研究员、香港浸会大学中医药学学院吕爱平教授、清华大学中药现代化研究中心主任罗国安教授、北京大学药学院主任张强教授等业内10位知名专家组成的评审专家组,就仪器的功能性、创新性等方面进行评审。专家组一致认为,HMBI-G30性能优越,通过大样本多批次的实验,突破了传统一代测序技术一条通道一次只能测序一条序列的局限,简化繁琐的生物信息流程,可精准、快速、简易、稳定鉴定中草药样品。将传统的中草药鉴别流程变成了精密自动化的“一篮子”基因鉴定仪器,是具有引领性和划时代意义的高科技产品。HMBI-G30的发布意味着我国中草药基因鉴别从人工走向智能,从低通量低精度走向高通量高精度的蜕变。




参与评审的钱忠直教授感言,中药研究所和华大智造团队做了非常好的工作,将科技应用于中草药质量鉴定,“从中国药典的角度,这台仪器把之前模块化的设备变成一体化工作站;从监管和检验检疫角度,这台仪器可以节省时间,技术上也有很高突破”。


张强教授则表示,中药研究所和华大智造在最古老的领域结合最新的技术,做了最有创造性的突破,是从零到一的创新。


罗国安教授表达了赞许,他说到,这是一项可复制可推广的技术,是中国科学家引领世界的技术。科研单位与企业强强联合的产品,可望快速扩充与占领国际市场。


评审会后,华大智造CEO牟峰代表智造研发团队总结发言。他提到,中药博大精深,解读中药的技术、工具应掌握在国人自己手里,用自主技术建立中草药的标准。华大智造愿意为中草药从科研、应用到产业发展提供技术与工具支撑,以推动中草药产业更大发展。





业内人士认为,中草药DNA条形码高通量测序一体机,标志着我国在药用植物分子鉴定领域从硬件到软件的全程自主知识产权的成功升级,摆脱了从仪器到数据库的对外依赖,实现了药用植物鉴定从跟跑到领跑的全面超越。


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