近年來，單細胞及空間組學技術發展十分迅猛，應用前景廣闊。但由于價格昂貴、操作復雜以及核心技術被國外企業壟斷等問題，單細胞及空間組學技術要在國內實現普適化，還有很長的路要走。
深圳賽陸醫療科技有限公司（以下簡稱“賽陸醫療”）一直致力實現生命科學儀器的國產化，其自主研發的Salus Pro高通量測序儀和SAILOR（Salus Automated Intelligent Lab for Omics Research）平臺不僅擁有比肩國際同類產品的性能，而且多項技術突破現有的水平，打破了國外企業在基因測序與空間組學產品上對我國的壟斷，邁出了國產測序儀商業化進程中極為重要的一步。
近日，《時空對話》欄目有幸邀請到賽陸醫療聯合創始人兼首席科學家王谷豐教授進行訪談，以分享賽陸醫療在打破國外企業壟斷局面，自主研發測序及空間組學技術的心得。
王谷豐教授
王谷豐教授是深圳賽陸醫療（Salus Biomed）科技有限公司的聯合創始人兼首席科學家，美國愛荷華大學分析化學博士，曾擔任北卡州立大學化學系教授。王谷豐教授致力于超分辨率光學成像技術的發展和創新，并將其運用于亞細胞器的結構觀察和生物分子運輸的動態跟蹤。此外，王谷豐教授還開發了用于癌癥診斷和預后生物標記物的超快速高靈敏度的分析技術。在《Nature》《Nature Cell Biology》《Journal of the American Chemical Society》等國際期刊上發表了80多篇論文。
請您介紹一下賽陸醫療的定位以及愿景
王谷豐教授：當下的測序和空間組學技術產品價格非常昂貴，大部分核心技術仍然掌握在上游的國外企業手中，國內研究對這些儀器和設備的需求高度依賴國外企業。為打破國外企業壟斷局面，強化人類遺傳資源保護；同時打破基因相關研發負擔大的現狀，加速國內科研發展，賽陸醫療致力于開發具有本土自主知識產權的高通量測序儀；并以測序儀為基石，打造全球領先的空間生物學平臺。
我們的愿望是成為生命科技行業的創新者和領跑者。我們目前聚焦基因測序和空間生物學產品的自主開發及科研臨床端轉化，以實現上游產品的創新，國產化替代和超越，為生命科學發展和遺傳信息安全助力。
在加入賽陸醫療前，您曾擔任北卡州立大學化學系教授，您轉而回國與趙陸洋博士一同創立賽陸醫療是出于何種考慮？您為何會選擇空間生物學這一賽道？
王谷豐教授：具體而言，主要是基于以下這兩個考量：一是看好中國整體的經濟發展；二是看好整個測序行業及其衍生的科研應用領域的發展。選擇空間生物學，是因為我們觀察到，生物學技術的發展已經從廣度和深度兩個維度上進行到了一個交匯點，各種底層技術包括多組學、芯片、成像、微流控等趨于成熟，一代新的生物學工具呼之欲出。技術上的突破，將為我們打開一個全新的世界。
眾所周知，過往的研究，或者聚焦在深度上。體現在分辨率上，就是我們能直接觀察到細胞和分子，在生物學最基本的單元上來研究生物過程。但我們一次只能觀察一個或幾個分子，對于了解非常復雜的生命過程往往因為信息量，或者是通量不夠而力不從心；或者聚焦在另一個維度-廣度上，在組織層面上研究幾乎所有DNA、蛋白質以及代謝產物等分子，從而產生了多種組學。我們得到了通量，但失去了空間分辨率，無法知道這些分子是怎么相互作用的。空間生物學工具實現了在深度和廣度上的同時突破，通俗地說，它就是一臺能“看見”各種分子及其相互作用的超級顯微鏡。空間生物學研究能夠在細胞甚至細胞器層級透視基因組、轉錄組、表觀組、代謝組、蛋白組的功能及相互作用網絡，其核心是同時獲得通量和空間分辨率。這一進步對推動生物學發展至關重要，我認為空間生物學是未來生物學研究的必經之路。
您如何看待空間組學技術與單細胞測序技術二者之間的關系？您認為目前全球空間組學市場格局是怎樣的？
王谷豐教授：空間組學與單細胞技術涵蓋很寬廣的范疇。空間生物學，又稱空間多組學，可以包括基因組、轉錄組、表觀組、蛋白組等等一系列分子的研究。目前大家常說的空間組學與單細胞測序，通常指的是轉錄組研究。就此而言，單細胞測序是一項很有用的技術，可以告訴我們細胞的類型，以及進一步細分細胞亞型，對闡明細胞分化軌跡和細胞命運有關鍵作用。但單細胞測序無法提供細胞的空間信息，對他們之間的互作只能是間接的推斷甚至猜測。相較于單細胞測序技術，空間組學有很強的空間定位能力，在分辨率足夠高的情況下，能夠投射出每一種細胞亞型的空間分布，準確地預言和描述細胞間相互作用的關系和方式。兩者的技術是非常互補的，未來很長的一段時間里將兩者結合運用是最好的策略。但以后空間組學的發展會不會取代單細胞測序技術，有待觀察。
從經濟的角度來看，我認為空間組學市場方興未艾，商業化整體還處于剛剛起步的階段。隨著技術的成熟與產業鏈的拓寬，未來可能會有更多的企業下場加入這個賽道，有更多更好的產品涌現。賽陸醫療正在推出這樣的一款新產品，相比市面上流行的10x Genomics Visium平臺，空間分辨率和細胞捕獲率都有極大的提升，其中最值得注意的是空間分辨率提升>50倍以上，達到亞細胞級別。
賽陸醫療擁有國際領先的測序和組學平臺，公司自主研發的Salus Pro高通量測序儀于去年11月重磅推出，與其他測序儀器相比，Salus Pro高通量測序儀的獨特優勢體現在何處？目前該平臺的數據如何？
王谷豐教授：Salus Pro中高通量測序儀是我們用來打破市場壟斷，實現技術積累的第一個產品，其整體設計和定位更貼近包括臨床在內多種用戶的需求。這款產品集成了大視野成像、高效測序酶、快速化學等多項創新技術，原始Q30高達0.9。我們在國內約40家企業，醫院和科研院校中，對多種類型的樣本進行了綜合測試，結論是我們的產品性能參數和數據質量與國外龍頭企業同類產品相當，在一些細分領域，有較大超越，如6.5小時實現SE100測序，PE250測序模式等。
今年2月8日，賽陸醫療另一款核心產品Salus Evo高通量測序儀于第二十四屆“高交會”優秀產品展期間精彩亮相，請您簡單介紹一下該產品。
王谷豐教授：Salus Evo是一款定位于高到超高通量的測序儀，是我們在另一通量上的賽手。它對Salus Pro的流體和芯片化學等核心模塊進行了升級，并創新地使用了更快速的成像技術，進一步提高了測序速度。Salus Evo高通量測序儀是集小分子合成、酶工程、芯片化學、精密光學、機械、微流控、圖像算法等諸多交叉學科和工業前沿技術于一體的復雜系統，既對單項技術有高要求，也對架構設計和系統集成有嚴苛要求。我們希望它成為測序產業“皇冠上的明珠”。
除Salus Evo 外，基于高通量測序的超分辨空間組學芯片、自動化智能化多組學平臺SAILOR（Salus Automated Intelligent Lab for Omics Research）也是賽陸的主營方向之一，請您簡單介紹一下該平臺以及賽陸醫療目前的產品管線布局。
王谷豐教授：SAILOR平臺整合了我們的高通量測序儀和空間組學設備。它既適配測序儀和超分辨空間組學平臺的應用場景，也能無縫銜接前端樣本制備環節和其他組學研究設備。采用了全自動化和智能化控制技術，可為臨床和科研提供整體解決方案。
賽陸醫療成立于2020年10月，實際上成立時間并不算長。目前，我們較為明確的布局分別是測序儀和空間生物學這兩條產品管線。做測序儀，其中一個重要的方向是往廣度發展，如高通量、大隊列人群基因組；而空間組學，則是在廣度的基礎上向深度發展，追求的是高空間分辨率。超分辨率成像技術，是我們公司特有的強項。應用在測序儀上，可以解決圖像數據“點”密集看不清楚的問題，增加單位面積上的數據收獲量，從而降低單位數據量的采集成本。而用在空間組學上，可以得到更細微的空間分子分布和結構信息，看到前人無法看到甚至無法想到的東西。
具體地說，我們的產品管線布局其實是基于我們的“FFAA”理念發展的。第一個“F”是Fast，測序和成像要快；第二個“F”是Flexible，通量要多樣和能夠適應不同的場景；第三個“A”是Accurate，這是最基本的條件；第四個“A”是Affordable，產品要大眾能夠用得起，實現開機自由。
賽陸醫療研發的全球領先的超分辨空間組學技術已經實現亞微米級別分辨率，這對于推動空間組學領域發展有何重要意義？
王谷豐教授：像以上所說的，空間組學的一個關鍵在于空間分辨率。把分辨率做到亞細胞水平，實驗得出的數據分析細胞間作用才有實際意義。把分辨率做到分子水平，研究分子-分子間作用才有意義。目前市場上成功商業化的基于NGS技術的空間組學產品，分辨率還遠大于單個細胞，并且視野狹小，遠遠達不到生物學家的要求。雖然可以通過與單細胞測序的聯合來進行更廣泛的解析，但是通過反卷積或者映射得到的結果無法避免計算誤差。而賽陸醫療的SAILOR平臺擁有亞微米級別分辨率，能夠揭示細胞接觸或接近引起的細胞-細胞相互作用，為探究分子發病機制和揭示疾病特異性生物標志物提供了良好的支撐。
更進一步，賽陸目前布局超分辨光學在空間生物學中的應用，把空間分辨率提升到亞細胞器水平，揭示分子-分子相互作用，在分子層級探究生命現象。
您認為空間組學技術要真正實現臨床轉化面臨著怎樣的挑戰？賽陸醫療的空間組學產品距離實現臨床轉化還有多長的路要走？
王谷豐教授：空間組學發展的時間不長，目前更多還停留在科研階段，臨床轉化還沒有完全實現。當下仍存在系列問題限制了臨床轉化。一方面，技術可檢測的樣本類型非常有限，對樣本起始狀態要求較高；另一方面，空間組學的技術流程也相對復雜。同時，儀器、耗材價格高昂。但可以明確的是，未來空間技術在病理研究與臨床診斷上擁有革命性意義，針對不同方向的臨床應用場景潛在巨大的發展空間。就目前而言，賽陸醫療產品距離實現臨床轉化尚有一段距離，但公司的多項技術在國際是處于領先水平的。
賽陸醫療擁有多項與測序相關的ZL，請您介紹一下這些ZL。
王谷豐教授：申請ZL是一個核心且緩慢的過程。相對而言，賽陸成立的時間并不長，但是我們在這方面從未松懈。現在，我們有約60多項ZL在審或已經獲批。這和我們提早規劃是分不開的，這些ZL大概分四個方向，涵蓋了我們一部分的核心技術。其中機械和生化試劑層面分別約有 20 項，光路與空間轉錄組各10項以上，生信算法約10 項。
2022年10月，賽陸醫療成功完成超億元pre-A輪融資，在早期融資輪次中融資金額較高，您認為賽陸醫療受到資本重視的原因有哪些？
王谷豐教授：目前國內投資人的專業化程度非常高，過程中和我們就以下幾個企業發展的核心點做過深入溝通：第一個是對未來市場和技術的發展是不是有自己獨到的見解和規劃；第二個是企業有沒有獨步領先的技術實力支撐這些見解和規劃； 第三個是該企業人員是否有能力把規劃變為現實。于賽陸醫療而言，以上三點我們在思想和行動上都做了相對充分的準備。具體而言，首先，賽陸醫療展示了非常高的效率，在短短的1-2年時間內就推出了第一款測序儀、完成量產和商業化，第一代空間組學產品也趨于成熟并正在推出。其次，在測序儀基礎之上，我們布局了空間生物學這個新穎而又有前景的賽道，并且已經開始貫徹實施。同時，我們在這個賽道上擁有自己獨家的超分辨光學成像和空間組學技術。這些，我認為是賽陸和資本方協力發展的一些重要原因。
具體到未來5年，賽陸醫療有哪些發展規劃？
王谷豐教授：我們的Salus Pro測序儀已經在商業化推廣，同時海外市場也在拓展；在2023 年Q2，我們將商業化第一款~1微米的空間組學芯片，H2推出第二款測序儀 Salus Evo。后續，我們將會有多款新的測序和空間組學產品推出，滿足更多樣的測序和組學需求，并與上下游共同構建一個更高國產化率、突破前沿技術的生態圈。