華大智造+AI=速度最快的二代測序儀？兩小時內可完成測序

AI設計重構發光系統 E25 Flash趨近于速度極限

原有華大智造DNBSEQ E系列測序儀采用“自發光生化+半導體圖像傳感器”技術，融合 BT+IT，成就了更便攜、快速、使用門檻更低的基因測序儀；而E25 Flash則進一步結合了AI工具、自發光生化及半導體圖像傳感器技術，通過“AI+BT+IT”的融合，真正實現“快人一步”的目標。

在生化原料方面，E系列傳統生化原理利用兩種熒光素酶標記堿基，產生兩組自發光信號并確定堿基類型。

研發團隊借助其于2023年在Nature Machine Intelligence雜志發表的AI蛋白設計智能體EvoPlay以及自主搭建的自動化高通量蛋白篩選平臺，優化了熒光素酶系統的發光強度與熱穩定性，開發出亮度提升8倍的“閃速熒光標記技術”。閃光型熒光素酶獨特的發光動力學特征使得一次信號采集即可區分四種堿基（ATCG）。

在堿基識別算法方面，研發團隊構建了基于循環神經網絡的端到端AI分類模型，能夠更準確地解析自發光信號。通過大量學習熒光素酶的發光動力學特征，該模型可以在不同測序循環中動態調整分類邊界，有效處理高噪聲、低質量的信號，并緩解由于超前或滯后反應帶來的相位問題。

通過搭載嵌入式邊緣計算模塊，華大智造將測序數據的實時處理與AI推理能力集成至設備終端。通過引入模型量化加速技術，AI模型可在25秒內完成堿基判讀（Basecall）。這一設計不僅降低了數據傳輸延遲，無需依賴云端算力，為偏遠地區及極端環境下的病原體監測提供了可靠支持。

楊夢博士還展望了半導體圖像傳感器與AI技術的深度融合，隨著消費電子推出億級像素圖像傳感器，華大智造計劃進一步擴展自發光測序儀通量，將半導體圖像傳感器單次檢測通量提升至億級reads產出。未來，通過AI驅動的感光模式優化與半導體工藝迭代，基因測序有望像智能手機一樣普及，成為“飛入尋常百姓家”的常規醫療工具。

楊夢博士強調：“BT（生物技術）與IT的融合創新是行業必然趨勢。自發光半導體測序路線，其實是利用工業領域皇冠明珠的半導體技術來賦能我們BT領域的產品開發。我們希望將這套技術以更加開放和開源的方式，與伙伴、下游廠商進行合作。只有開放合作，復用供應鏈與算法能力，才能打破技術壁壘，讓基因檢測真正服務于全球公共衛生事業，實現測序平權。”隨著技術的不斷進步和市場的積極響應，華大智造的DNBSEQ-E25 Flash預計將在全球范圍內推動精準醫療和醫療創新的進程，為人類健康做出更大貢獻。