原價(jià)2100元試劑賣給中國(guó)報(bào)價(jià)28萬(wàn)，我國(guó)企業(yè)半年開發(fā)出同類并返銷美國(guó)

【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 譚驍天】

最近一陣子，關(guān)于高考之后選專業(yè)的話題非?；馃?。作為互聯(lián)網(wǎng)瘋傳的理工科“四大天坑”專業(yè)——生物、化學(xué)、環(huán)境、材料，一直被認(rèn)為是非常不容易實(shí)現(xiàn)對(duì)口就業(yè)的幾個(gè)專業(yè)。這是因?yàn)橹袊?guó)在這幾個(gè)方面的產(chǎn)業(yè)力量仍然比較薄弱，沒(méi)有足夠多的科技公司及高技術(shù)崗位來(lái)承接這么多的本科、碩士及博士畢業(yè)生。僅靠大學(xué)里的那幾個(gè)科研崗位，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了就業(yè)需求的。

但新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，事情逐漸起了變化。生物、生命科學(xué)以及生物工程，這些泛生物類的頭號(hào)的天坑專業(yè)，逐漸有了“脫離組織”的傾向。這背后的原因，是近幾年來(lái)相關(guān)企業(yè)的快速成長(zhǎng)，在疫情期間悄然完成了產(chǎn)業(yè)升級(jí)。生產(chǎn)防疫用品帶來(lái)的產(chǎn)能提升及生產(chǎn)質(zhì)量提升，是其中的重要因素。

舉幾個(gè)大家身邊的例子。

核酸檢測(cè)（RT-PCR測(cè)試）是疫情期間重要的防疫工具，由于我國(guó)曾將其用于全民病毒篩查，所需的試劑量是非?？捎^的。由于大規(guī)模核酸檢測(cè)帶來(lái)的輿論風(fēng)波，在2022年還曾經(jīng)出現(xiàn)了一些謠言，說(shuō)核酸產(chǎn)業(yè)每年需要向國(guó)外支付數(shù)千億以進(jìn)口檢測(cè)試劑，這完全是混淆了早期與目前的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

PCR所用的DNA聚合酶，確實(shí)一度是核酸檢測(cè)技術(shù)鏈條中的“卡脖子”環(huán)節(jié)，曾經(jīng)長(zhǎng)期需要從外國(guó)進(jìn)口。但這5-10年以來(lái)，我國(guó)有數(shù)家企業(yè)突破了這一方面的技術(shù)壁壘，能夠篩選、生產(chǎn)出質(zhì)量完全過(guò)關(guān)，甚至性能更好的Taq聚合酶。

在PCR引物這樣的較短核酸序列的設(shè)計(jì)與合成上，我國(guó)也在很早之前就已經(jīng)突破了其中的門檻。目前以核酸合成為業(yè)務(wù)的公司，在每個(gè)主要城市都能找到不少。而國(guó)產(chǎn)核酸提取儀的生產(chǎn)能力，也在疫情早期就開始了爆發(fā)式增值。

核酸PCR檢測(cè)試劑盒 圖片來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)

疾控人員操作某款國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化核酸提取設(shè)備 圖片來(lái)源：新華網(wǎng)

中國(guó)不僅是世界上第一個(gè)開發(fā)出新冠特異性核酸檢測(cè)試劑盒的國(guó)家，也在全球新冠核酸檢測(cè)產(chǎn)品中占據(jù)了很大份額的市場(chǎng)，核酸檢測(cè)試劑盒甚至一度成為了我國(guó)出口產(chǎn)品的一大門類。由于我國(guó)“爆產(chǎn)能”帶來(lái)的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，2022年進(jìn)行新冠核酸檢測(cè)的成本相比于疫情早期，有了十倍以上的下降。

在PCR核酸檢測(cè)技術(shù)之外，用于跟蹤、判定病毒突變的測(cè)序技術(shù)，也是新冠檢測(cè)方面的“隱形英雄”。

在流調(diào)溯源過(guò)程中，疫情的源頭往往撲朔迷離，只有通過(guò)高準(zhǔn)確度的病毒核酸測(cè)序，才能尋找到病毒來(lái)源的蛛絲馬跡。在一次次疫情溯源過(guò)程中，我們也鍛煉出了一支支能精準(zhǔn)分析病毒序列的生物信息分析隊(duì)伍。而為這些基于生物信息分析團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持的，是眾多測(cè)序儀器、試劑、器件方面的開發(fā)團(tuán)隊(duì)?？挂叨窢?zhēng)讓這些企業(yè)的技術(shù)水平、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大提升。

華大智造生產(chǎn)的核酸測(cè)序儀 圖片來(lái)源：華大智造

由于2021年和2022年出現(xiàn)的德爾塔及奧米克戎毒株，在感染者病毒載量方面出現(xiàn)了大幅度提高，相對(duì)原始毒株更容易被檢出。這導(dǎo)致了靈敏度較差，但更容易操作、可以在家中完成的快速抗原試紙檢測(cè)（RAT）異軍突起，很快就成為了全球最流行的新冠確診方式。

此間，我國(guó)生產(chǎn)的抗原檢測(cè)試劑盒不僅迅速超越核酸試劑盒，成為了最受歡迎的新冠檢測(cè)產(chǎn)品，更是占據(jù)了全球80%以上的市場(chǎng)。俗話說(shuō)臺(tái)上一分鐘，臺(tái)下十年功，中國(guó)能在極短的時(shí)間內(nèi)開始爆新冠抗原檢測(cè)產(chǎn)品的產(chǎn)能，也與整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)步有著巨大的關(guān)系。

生產(chǎn)抗原檢測(cè)試紙，所需的最重要元件（之二）是可以和新冠病毒N蛋白結(jié)合的抗體配對(duì)（檢測(cè)一個(gè)抗原蛋白需要兩個(gè)抗體）。為了保證檢測(cè)的穩(wěn)定性及靈敏性，這類抗體均需具有極高的特異性及親和力?？梢哉f(shuō)，抗體的性能在很大程度上決定了試紙的性能。

中國(guó)生產(chǎn)的抗體，曾一度被詬病為“廉價(jià)、低質(zhì)”的代名詞，但在新冠相關(guān)抗體的生產(chǎn)中，我國(guó)的生物制品企業(yè)在追求極限性能方面，可以用前赴后繼來(lái)形容。不僅使用新技術(shù)將抗體親和力提高到了逼近理論極限的皮摩爾水平，更是把一度“金貴”的單克隆抗體（一些性能突出的單克隆抗體，其價(jià)值密度甚至是黃金的上萬(wàn)倍）產(chǎn)量提高到了百克、千克級(jí)，幾乎實(shí)現(xiàn)了“抗體論斤賣”。目前市面上銷售的大部分試紙產(chǎn)品，對(duì)新冠病毒的檢測(cè)靈敏度都達(dá)到了皮克每毫升的水平，而且售價(jià)甚至在10元以下（成本甚至更低），可以說(shuō)是把高科技產(chǎn)品白菜化了。

新冠抗原快速檢測(cè)試紙 圖片來(lái)源：央廣網(wǎng)

在快速診斷試劑之外，中國(guó)也是新冠科研用試劑開發(fā)的領(lǐng)跑者之一。全球首個(gè)開發(fā)出新冠相關(guān)重組蛋白及相關(guān)特異性抗體的就是一家中國(guó)公司。在此之后，中國(guó)的多個(gè)企業(yè)也一直在不斷根據(jù)病毒的突變，開發(fā)最新毒株的病毒重組蛋白及相關(guān)檢測(cè)抗體。這些科研試劑大量出口海外知名科研機(jī)構(gòu)，而且廣受好評(píng)。在幾年時(shí)間中，我國(guó)頭部企業(yè)的蛋白設(shè)計(jì)、生產(chǎn)水平也得到了質(zhì)的飛躍。

這里說(shuō)一個(gè)我曾在工作中親歷過(guò)的小故事吧。

新冠病毒S蛋白的三聚體蛋白由于與真實(shí)病毒上的天然結(jié)構(gòu)高度接近，在免疫反應(yīng)研究中有非常高的實(shí)用價(jià)值。但因其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，產(chǎn)品開發(fā)需要蛋白工程學(xué)、合成生物學(xué)等新學(xué)科的參與，開發(fā)生產(chǎn)門檻比單體蛋白及蛋白亞單位高很多。

2021年上半年，美國(guó)某知名科研試劑公司首先開發(fā)出了此類產(chǎn)品。當(dāng)其得知中國(guó)尚無(wú)法生產(chǎn)同類產(chǎn)品時(shí)，其出口溢價(jià)甚至達(dá)到了上百倍。原價(jià)300美元（約2100RMB）的一管蛋白，在中國(guó)銷售時(shí)甚至報(bào)價(jià)28萬(wàn)元RMB，近乎于對(duì)中國(guó)實(shí)施了封鎖。中國(guó)企業(yè)當(dāng)然也沒(méi)讓他們得意太久，在2021年底，中國(guó)的一兩家企業(yè)就開發(fā)出了同類產(chǎn)品。根據(jù)我自己的測(cè)試體驗(yàn)，它們的性能與美國(guó)產(chǎn)品幾乎沒(méi)有區(qū)別。目前，這些產(chǎn)品早已返銷美國(guó)。

新冠病毒S蛋白的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)，呈三聚化結(jié)構(gòu)。每個(gè)三聚體S蛋白由三個(gè)單體蛋白相互纏繞而成。優(yōu)于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，此類蛋白生產(chǎn)難度較高。圖片來(lái)源：維基百科

在這幾年的新冠疫苗接種中，我們也親歷了一次肉眼可見的技術(shù)升級(jí)。2021年我國(guó)剛剛開始推廣新冠疫苗接種時(shí)，使用的還主要是滅活疫苗。究其原因，一方面是作為傳統(tǒng)技術(shù)的滅活疫苗，安全性在多種疫苗里仍然是最好的。另一方面，其實(shí)也是疫情前我國(guó)的疫苗技術(shù)與輝瑞等行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)出現(xiàn)了代差。

在2020年疫情剛爆發(fā)時(shí)，中國(guó)就決定進(jìn)行飽和式救援，布局了多條技術(shù)路線。國(guó)家也投入了大量資源，幫助采用新路線的疫苗開展技術(shù)攻關(guān)及后續(xù)臨床實(shí)驗(yàn)。在2021-2022年，這些方面的布局逐漸取得了成果。其中吸入式腺病毒載體疫苗、多價(jià)重組蛋白疫苗在真實(shí)世界驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中獲得了極佳效果。目前我們能夠接種的“第四針”，大部分是采用了這些新技術(shù)路線的新一代疫苗。它們的成功研發(fā)為未來(lái)與流行病的長(zhǎng)期斗爭(zhēng)積累了重要工具。

萬(wàn)眾矚目的mRNA疫苗，在三年的時(shí)間里同樣也取得了質(zhì)的突破，不過(guò)受限于脂質(zhì)體載體性能上的限制，目前其綜合表現(xiàn)還沒(méi)能超越國(guó)際上的頂尖產(chǎn)品。比較可惜的是，雖然我們?cè)?022年下半年已經(jīng)研發(fā)了很多的新一代疫苗，但相比于來(lái)勢(shì)洶洶的奧米克戎BA5、BF7毒株，這些疫苗推廣得還是太晚了一些，沒(méi)能阻止2022年底那如同海嘯一般的疫情浪潮。

吸入式腺病毒載體新冠疫苗 圖片來(lái)源：businesswire.com

四價(jià)重組蛋白新冠疫苗 圖片來(lái)源：神州細(xì)胞

單靠新冠疫情帶來(lái)的短時(shí)刺激，顯然不是振興整個(gè)行業(yè)的長(zhǎng)久之計(jì)。隨著防疫逐漸走向常態(tài)化，疫情期間產(chǎn)生的技術(shù)進(jìn)步也會(huì)找到新的用武之地。近幾年來(lái)，猴痘、埃博拉、流感等傳染性病原體輪番登場(chǎng)，我們所面臨的生物安全威脅儼然有加劇的趨勢(shì)。在防疫過(guò)程中大放異彩的測(cè)序技術(shù)、核酸檢測(cè)、抗原檢測(cè)技術(shù)，還將在防范未來(lái)的傳染病爆發(fā)中繼續(xù)發(fā)揮作用。

在這兩三年間，一些新興學(xué)科也正逐漸浮出水面，合成生物學(xué)就是其中的一個(gè)代表。其實(shí)在疫苗的故事里，合成生物學(xué)就已經(jīng)出場(chǎng)過(guò)。由于病毒不斷的突變，使用單一毒株的蛋白制作疫苗已經(jīng)不足讓人體產(chǎn)生足夠的免疫反應(yīng)?？茖W(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)出了一種自然界沒(méi)有的蛋白，將多種毒株的抗原集成在了同一個(gè)蛋白分子上，成功開發(fā)了廣譜性更好的疫苗，這就是比較直白的合成生物學(xué)研究思路。

再舉一個(gè)例子，在研究分子傳感技術(shù)過(guò)程的工作中，我們也越來(lái)越清晰地意識(shí)到，開發(fā)高性能的生物分子探針是提高檢測(cè)靈敏度的關(guān)鍵因素。而抗體這樣的天然分子，其性能存在一定的上限。我們希望在未來(lái)的研究中，能夠通過(guò)AI等計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助的蛋白設(shè)計(jì)，突破天然分子的性能極限。

在前文提到的人工設(shè)計(jì)生化分子（包括探針蛋白/核酸以及抗體等藥物分子）之外，工程化微生物、用于醫(yī)學(xué)治療的工程化細(xì)胞、乃至于設(shè)計(jì)自然界不存在的生命體，都屬于合成生物學(xué)的研究范疇。作為一個(gè)新興領(lǐng)域，目前很多與合成生物學(xué)有關(guān)的研究仍處在早期探索階段。我國(guó)的科研機(jī)構(gòu)在這一方向也已有相關(guān)布局，筆者所供職的中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院就擁有全國(guó)最大的合成生物學(xué)研究所，每年都能產(chǎn)出不少世界級(jí)的科研成果。

雙特異性抗體可同時(shí)和兩個(gè)不同的細(xì)胞表面蛋白分子發(fā)射相互作用，有望增強(qiáng)腫瘤治療的效果。圖片來(lái)源：義翹神州

除了我上面介紹的合成生物學(xué)外，在最近的三五年間，基于測(cè)序的腫瘤分子診斷、個(gè)性化免疫治療等技術(shù)，逐漸從PPT變成了大眾可以接觸到的產(chǎn)品，挽救了不少患者的生命。技術(shù)的突破同樣也催生了一大批想在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生一些影響的初創(chuàng)企業(yè)。雖然燒了不少融資，但也貨真價(jià)實(shí)地帶來(lái)了一批符合國(guó)家目前需要的新興工業(yè)產(chǎn)業(yè)。雖然它們不一定像傳統(tǒng)重工業(yè)企業(yè)那樣擁有大型廠房、重型機(jī)床，但他們生產(chǎn)的產(chǎn)品卻是如假包換的工業(yè)品。這些產(chǎn)品包含的附加價(jià)值相比于傳統(tǒng)日用品已經(jīng)不可同日而語(yǔ)，“十億雙襪子換一架飛機(jī)”的時(shí)代已經(jīng)被我們甩在了身后。更為重要的事，此類產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程所導(dǎo)致的污染物排放也比較少，有助于我國(guó)同時(shí)擁有“綠水青山”和“金山銀山”。

因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的長(zhǎng)足進(jìn)步，我國(guó)在生物相關(guān)行業(yè)的高薪崗位相比于本世紀(jì)初增長(zhǎng)了數(shù)十倍?！岸皇兰o(jì)是生物的世紀(jì)”由一句略帶諷刺意味的預(yù)言，也逐漸變成了現(xiàn)實(shí)。

值得警惕的是，生物相關(guān)產(chǎn)業(yè)仍有許多環(huán)節(jié)尚不能完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。尤其是在儀器設(shè)備方面，大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)、細(xì)胞分析分選設(shè)備、高分辨率熒光顯微鏡、冷凍電子顯微鏡等高端大型設(shè)備仍然較為依賴外國(guó)公司。更令人遺憾的是，目前還沒(méi)有多少?gòu)V泛投入實(shí)用的生物技術(shù)是由我國(guó)科學(xué)家首先發(fā)明的，這也說(shuō)明我們肩上的責(zé)任很重，能努力的方向還有很多。

在未來(lái)10-20年內(nèi)，生物技術(shù)領(lǐng)域還有可能繼續(xù)出現(xiàn)突破，有望成為新興技術(shù)的培育土壤。樂(lè)觀一點(diǎn)說(shuō)，如果能在其中的幾個(gè)子領(lǐng)域內(nèi)，誕生像賽默飛、Ilumina、輝瑞這樣的國(guó)際知名龍頭企業(yè)，生物科技沒(méi)準(zhǔn)還能成為我國(guó)新興工業(yè)的制高點(diǎn)之一及下一代工業(yè)革命的發(fā)力點(diǎn)。讓我們對(duì)這個(gè)可能產(chǎn)生眾多“顛覆性技術(shù)”的龐大產(chǎn)業(yè)方向持續(xù)保持期待，看看后面會(huì)不會(huì)發(fā)生更令人興奮的故事吧！

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