核酸检测：试剂盒和检测仪缺一不可(2)

高端仪器设备国产化一直是相关科学家和产业界关注的重点，生物医学领域更是如此。在蒋庄德看来，此次疫情更是给高端国产仪器的紧迫性需求敲了一个“警钟”，因其理论瓶颈多、技术难度大等，需要产学研界的共同长期坚守、甘于寂寞，发挥科学家和工匠精神。

早在10年前，实时荧光定量PCR仪已被多个国际组织和国家认定为病原体检测、突发传染病诊断、生物污染和疫情监测的重要依据。那时，国内应用的此类仪器几乎全部依赖进口，其价格昂贵、需求量大让我国在重大疾病防控方面频频陷入被动局面。

一直以来，核心技术被“卡脖子”是PCR仪器国产化难以逾越的鸿沟。蒋庄德和彭年才团队不断探索，突破了多通道荧光检测和荧光定量技术，在保证荧光采集速度快的同时保持了极高的灵敏度、信噪比及抗干扰性；设计出一套基因扩增定量分析系统，实现了PCR扩增结果实时定量，以及实现PCR 热循环基因扩增和高分辨分析等。

“得益于国家科技部、国家重大研发计划、国家自然科学基金委等项目的长期支持，我们实现了从第一代定性PCR仪器，到广泛使用的第二代实时荧光定量PCR仪器，在核心技术、制造工艺、性能指标等各方面实现了与国际旗鼓相当的水平，价格则低于国外同水平的产品。”彭年才自豪地说。目前，PCR仪器的国产化率已达到30%-40%。

这一国产第二代实时荧光定量PCR仪器不仅在此次新冠肺炎疫情中“担当重任”，它们已在2009年甲型H1N1、非洲埃博拉病毒、艾滋病以及猪瘟等突发传染病中被国际社会所“检阅”，且广受认可。

去年年初，蒋庄德和彭年才团队再次获得国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发” 重点专项的支持，进一步研发“荧光数字基因扩增单分子检测仪”。

这一次他们要将仪器再次升级为第三代“数字PCR”，“它相比荧光定量PCR具有更好的灵敏度和精确性，尤其在痕量核酸定量分析、稀有突变检测、核酸拷贝数变异和基因表达微小差异等精准医学和生命科学研究中具有显著优势。”彭年才说。

加快转化关键在用

多年的研发和市场推广经历，让彭年才最为感触的是，产学研用四位一体，高新技术是基础，但“用”也尤为关键。“如果市场不了解不认可，再高水平的成果，其价值会大打折扣。”

近年来，关于核酸检测的新技术、新成果也不断涌现。

比如，美国布罗德研究所、加州大学伯克利分校的研究团队曾相继开发出基于基因编辑技术的核酸检测工具。利用CRISPR系统中的效应蛋白，可快速检测RNA或DNA分子。通过后续优化，研究者可通过微型试纸条实现病毒检测。

“实现核酸病毒的快速检测，在科学原理层面已经被证实是可行的了”， 清华大学药学院研究员李寅青表示，“难的是让这些成果走出实验室，立刻产生实际作用，就像寻常百姓家庭用的温度计。”

国内一位开发基于CRISPR系统的核酸检测工具的研究者告诉《中国科学报》，新技术“从实验室到临床有相当的距离，还需要时间来打磨。”

“疫情之后，我们还需认真梳理如何发挥科技硬实力服务国家重大需求的作用，特别是仪器科学领域，需要有着长期连续性的支持和投入，营造允许失败的宽松环境，形成产业全链条发展的良好机制，加快科技成果转化，只有这样，我们才能在坚实的积累中取得突破。”蒋庄德说。