热门文章最新文章揭秘国家基因库，且看基因测序万亿级市场革命
来源：申万投资健康
3月14日晚间《新闻联播》里重点报道了国家基因库与相关行业的巨大前景，一时间引起了相关产业以及投资界的朋友的高度关注。申万宏源医药第一时间邀请新闻联播采访的专家——国家基因库总负责人周欣电话会议，500方同时接入，详见文中纪要。【投资要点】新闻联播释放政府支持信号，打造基因测序万亿级市场。日，央视新闻联播报道，拥有全球最大的基因测序及数据分析技术平台的国家基因库正在深圳抓紧建设，平台每年产出的基因数据，占据全球过半市场份额。这一平台，今后将能对接生物、医药、新型农业众多新兴产业，为百姓健康、生物制药、高效养殖等提供原始基因数据，将会带来一个万亿级的市场。国家基因库依托华大基因研究院组建。2011年四部委（发改委、财政部、卫计委、工信部）批复同意深圳依托华大基因研究院组建国家基因库。年国家基因库在深圳建立硬件设施，承载样本库和数据库。2015年年底预计完成第一期的建设，在一期验收后投入使用。目前有约550万份样本，主要为人样本，少部分为非人样本，2015年底争取达到1000万份样本。三位一体及三大应用方向。国家基因库主要集：（1）生物资源样本库 （2）生物信息数据库 （3）生物资源信息网络为一体。国家基因库以生物资源为依托，形成资源到科研到产业的全贯穿、全覆盖模式，实现大资源、大数据、大科学、大产业的整合与应用。应用方向主要包括：（1）人类健康（2）新型农业 （3）物种多样性及生态环境保护。基因测序大数据。国家基因库依托国家基因库资源样本库丰富的生物样本资源及深圳华大基因研究院高通量测序平台、高性能计算平台、信息存储能力和信息分析能力的支撑，生成海量数字化样本资源。基因测序：万亿市场。随着技术发展，云计算、超级计算，基因库的完备，政策法规的完善，个人基因组检测将会逐渐普及，预计仅基因检测服务业在近几年内可以达到百亿级的市场。我们认为如果整合所有基因检测相关行业产业（产前诊断、干细胞治疗等等），这个产业的总价值应该会有望超过万亿。时点精准推荐基因检测个股标的。基因测序在我国及世界拥有广阔的市场空间与发展潜力，必将带来人类健康医疗等产业革命性的变革。正如央视所释放的信号，我们认为国家政策将进一步大力鼓励和支持基因测序行业在我国的发展与应用，正如新闻联播所说：这将会带来一个万亿级的市场。申万宏源医药时点把握精准，持续看好、坚定推荐基因检测行业。推荐标的：建议积极关注基因检测及精准治疗板块相关个股：达安基因、千山药机、昌红科技、荣之联、新开源、紫鑫药业、北陆药业、迪安诊断【报告正文】1. 基因测序：万亿市场、国家战略日，央视新闻联播报道，拥有全球最大的基因测序及数据分析技术平台的国家基因库正在深圳抓紧建设，平台每年产出的基因数据，占据全球过半市场份额。这一平台，今后将能对接生物、医药、新型农业众多新兴产业，为百姓健康、生物制药、高效养殖等提供原始基因数据，将会带来一个万亿级的市场。基因测序在我国及世界拥有广阔的市场空间与发展潜力，必将带来人类健康医疗等产业革命性的变革。正如央视所释放的信号，我们认为国家政策将进一步大力鼓励和支持基因测序行业在我国的发展与应用，正如新闻联播所说：这将会带来一个万亿级的市场。图1：基因测序：万亿级市场图2：国家基因库负责人接受采访图3：基因测序平台三大应用领域图4：基因测序平台三大应用产业2. 国家基因库：基本情况2.1 国家基因库的基本构成2011年01月，国家发改委批复同意深圳依托华大基因研究院组建国家基因库。同年10月，国家基因库建设方案由国家发展改革委、财政部、工业和信息化部、国家卫生和计划生育委员会四部委批复。国家基因库基地位于深圳市大鹏街道下沙片区“禾塘仔”地块，建设规模约116,000平米，分两期建成。国家基因库集生物资源样本库、生物信息数据库和生物资源信息网络为一体，通过建立高水平的生物资源样本库、高效的生物信息数据处理、存储与管理系统以及覆盖广泛的联盟网络，有效保护、合理开发和利用我国生物资源及基因数据资源，充分调动、发挥及整合各地区、各单位的资源和技术优势，积极开展广泛交流与合作，搭建信息资源研究开发的基础性支撑平台，提高我国生命科学研究水平和国际影响力，促进我国生物产业发展。图5：国家基因库构成2.2 资源样本的应用国家基因库以生物资源为依托，形成资源到科研到产业的全贯穿、全覆盖模式，实现大资源、大数据、大科学、大产业的整合与应用。应用方向主要包括：人类健康、新型农业、物种多样性及生态环境保护。图6：基因库资源样本的应用1.2.1人类健康：数字健康管理、临床检测的准确率、疾病防治及生物制药的针对性需要大样本量数据的支撑，以便验证技术的可靠性，确定最佳策略，同时充分考虑人群差异。1.2.2新型农业：动植物分子育种、功能基因的发掘、新能源的开发利用，需要以大量物种资源为基础，搭建大型基因型和表型数据库，为育种者和开发者提供完整的信息指导，加快育种和开发进程。1.2.3物种多样性及生态环境保护： 通过收集和保存各种有价值的种质资源，建立大规模的资源库或保护区，保护物种的多样性，并阐明外界条件和生物之间的相互作用，对生态环境起到保护和监测作用。2.3 基因库主要进展及科研成果3. 国家基因库：生物资源库生物资源库包括人类和非人两种资源类型，其中非人资源方向包括动物细胞资源、植物种质资源、微生物资源和海洋资源四大类型。通过收集人和非人两个方向的不同来源和形式的资源样本（动、植物活体细胞，微生物菌株，人类组织细胞，重要濒危物种，血液和小分子等），形成大规模、高质量、规范化的样本资源库。确保我国生物资源尤其是我国的特有物种、濒危物种、具有重要经济价值和科学研究价值的物种以及生态系统物种种群的安全性，有效的保护我国生物资源的多样性，可持续利用生物资源，为人类社会可持续发展提供物质基础。图7：样本资源类型4. 国家基因库：生物样本库国家基因库样本库致力于建立生物样本库建库的标准规范，与联盟伙伴分享建库的流程和方法，共创科研思路，探索样本利用的有效途径，提升国内样本库的整体水平。同时，国家基因库样本库能为科研、医药、临床等工作者提供实验技术服务，并根据研究的需要提供和执行全面的解决方案。国家基因库大鹏基地的生物样本库存储空间未来可拓展至8,000㎡，至2015底可存储3,000万份生物样本的存储。4.1 样本全程管理系统该系统不仅能对样本保存、出入库进行管理，而且能对样本的整个流程进行管理与监控，包括样本采集、运输、前处理、保存、应用等整个样本流向过程。另外，本系统设有端口，能与HIS等外部系统关联，做到信息全覆盖。图8：样本资源管理系统4.2 大规模、多层次的样本存储空间基地拓展空间：8,000㎡，至2015底可存储3,000万份生物样本的存储。图9：大规模、多层次的样本存储空间4.3 样本库服务项目4.3.1标准化建设咨询。通过联盟建立覆盖国内乃至国际的生物资源信息网络，共同搭建资源信息、技术、人才平台，共同承担重大项目，实现科学产业突破。并有由专业知识、经验丰富组成的国家基因库团队专注于为合作伙伴提供生物样品库基础设施、设备耗材相关产品建议，实施标准流程、信息系统、质量管理等平台的搭建。图10：标准化建设咨询4.3.2个性化保存。依托大规模、高质量、规范化的生物样本资源及深圳华大基因研究院的核酸及蛋白测序技术、高性能计算平台、国际领先水平的基因组科学研究，为广大用户提供样品收集、组学数据获得、全组贯穿分析、科研成果应用等一套个性化样品保存和应用方案。图11：个性化保存服务4.3.3第三方实验室服务。拥有一支经验丰富、技术娴熟的人才队伍，并具备完善的标准资源，一流的实验环境，低成本、高通量、自动化的生产设备，可以进行规模化的生产，科学化的管理，高效的运营。我们本着“科技以人为本”的理念为广大用户提供包括样品采集、样品保存、样品提取、样品检测等优质服务。图12：第三方实验室服务项目4.3.4样本库解决方案。国家基因库能为需要建立样本库的合作伙伴提供样本库建设的指导支持及个性化的解决方案。拥有丰富样本库建设经验的团队将从样本库建设前期的经费预算、样本库及相关实验室的规划布局到硬件设施的配备、仪器软件的配置等项目对样本库建立的整体规划及各个相关方面进行梳理，并可根据实际需求派出技术人员进行样本库建设的现场支持与指导。同时，我们有专门的团队可根据需求及样本库的实际情况，从前期样本的收集、处理、运输及保存到后期样本在生物、领域的应用提供个性化的解决方案和指导意见。图13：样本库解决方案5. 国家基因库--生物信息数据库生物信息数据库汇集包含基因组、转录组、蛋白质组、表观组、代谢组及临床表型等数据信息，预计最终将达到500PB级别的巨量数据容量。将会成为“大数据”生物学时代研究生物生长发育、衰老、死亡以及向产业化推广的有利工具。5.1 大数据依托国家基因库资源样本库丰富的生物样本资源及深圳华大基因研究院高通量测序平台、高性能计算平台、信息存储能力和信息分析能力的支撑，生成海量数字化样本资源。图14：生物信息数据库-大数据5.2 存储和计算与国家超算中心、深圳超算中心、广州超算中心等机构展开战略性合作。总存储能力达到20PB，总峰值计算能力达到212Tflops,并拥有云存储技术，有能力为海量生物资源表型数据及组学数据进行存储、处理和分析。图15：云存储与计算模式5.3 开放性平台（1）存储生物基因数据：运用云存储技术，保存海量贯穿组学数据，为后续研究提供数据保障。（2）提供生物信息检索：国家基因库为开放性、公益性科研平台，向用户提供生物信息检索、比较、分析等服务。（3）服务生命科学研究：依托深圳华大基因研究院云计算与云存储技术，向各科研机构提供生命科学研究平台。6. 国家基因库战略性意义及应用前景国家基因库着眼于为本国生命科学研究和生物产业发展提供基础性和支撑性服务平台，储存和管理本国特有的遗传资源、生物信息和基因数据，是维系一个民族生存与发展的命脉，具有国家水平、服务国家战略需求的创新科研和产业基础项目。国家基因库以生物资源为依托，践行从资源到科研到产业的全贯穿、全覆盖模式，实现大资源、大数据、大科学、大产业的整合与应用。7. 国家基因库总负责人周欣电话会议精要7.1 前言新闻联播于3月14日播报了拥有全球最大的基因测序及数据分析技术平台的国家基因库正在深圳抓紧建设，平台每年产出的基因数据，占据全球过半市场份额。这一平台，今后将能对接生物、、新型农业众多新兴产业，为百姓健康、生物制药、高效养殖等提供原始基因数据，将会带来一个万亿级的市场。申万宏源医药时点把握精准、持续、坚定推荐基因检测行业。为此，我们邀请了国家基因库总负责人周欣博士以及华大基因之华大医学总裁尹烨，于日举办“新闻联播之国家基因库”专家深度电话会议，现将专家观点精华汇总呈现：专家：周欣：国家基因库总负责人。尹烨：华大医学总裁，曾任华大科技总裁，华大集团COO。主持人：杜舟，申万宏源医药行业高级分析师。7.2 国家基因库发展现状7.2.1 国家基因库的建立分为两期，目前还在筹建阶段。2011年底，国家部委通过了方案审查，颁布了实施政策并展开基因库的建设。过去的三年中在深圳建立硬件设施，承载样本库和数据库。2015年年底预计完成第一期的建设，在一期验收后投入使用。目前有约550万份样本，主要为人样本，少部分为非人样本。7.2.2 数据库平台由数据库及数据解析两部分组成，目前主要进行的内容是数据库的搭建，包括样本库的搭建、标本的制作、数据产生及分析整理。相应的硬件设施已经在建设中。7.2.3 国家基因库现阶段数据来源主要为华大基因研究院。多方仍在探讨最合理的发展模型。未来将有和更多医药企业、科研院校、医院等合作的可能，成为开放性平台。数据产生、数据分析过程中会有很多合作的机会。国家基因库与世界三大基因库、国内基因检测相关机构都将是合作伙伴关系。7.3 国家基因库与华大基因的关系7.3.1华大通过深圳市政府提出建构数据库的提议，得到了深圳市政府的大力支持。2011年国家发改委批复同意深圳依托华大基因研究院组建国家基因库。基因库一期的建设由国家、地方及华大基因共同投资建设，华大基因为承办方。按照目前规划基因库投入使用后将由华大基因进行运行维护。7.3.2 基因组项目目的是为了整个领域未来更好地发展。在未来不会出现华大基因和其他基因公司之间的恶性竞争。分享数据、资源整合、扩大平台降低成本，达到1+1&2的效果使我们所追求的。7.4. 国家基因库战略性意义7.4.1目前世界范围内在美国、欧洲、日本有三个大的生物数据库。我国近十年来生物科技发展迅猛但是没有独立的国家级的数据库。我国生物科学家在国际期刊发表文章时无偿将数据提交给外国数据库，不但造成诸多不便，更使得国家遗传资源长期外流。建立国家级的基因库对于我国相关领域的发展有着长远的意义。7.4.2 我们希望将国家基因库做成全世界第四大的基因数据库。国际三大数据库目前积累数据40-50PB.我们希望我国的基因库最终可以达到几百个PB的数据承载量。这样大的数据体量与后端产业的发展机会甚至政策制定息息相关。从针对单一类型疾病的机理的研究，到基于大人群特别是健康人群的普适性筛查，科研方法在不断改进。基于统计学的数据分析让我们可以得到更可信更有说服力的结论。当样本库数量达到一定程度时我们可以直接从数据库信息得到疾病机理、疗效的数据，而不需要像过去做很多基础性调研。未来发展方向是非常明确地：无论是科学领域还是相关产业或是政策制定都需要有提供大人群、大样本、大数据的平台进行支持。这是国家投入如此大人力物力建立这个国家级基因库的根本原因。7.5 建立样本库的必要性基因库计划制定时深圳市政府做了前瞻性的提案：不仅要做数据库还要样本库。所有关注的遗传信息存在于样本中，建立能够追溯数据的样本库是非常有必要的。目前国际上三大数据库均缺乏样本库的建构。我们认为样本和数据库对于未来发展都很重要。现在三大数据库虽然经过同行评审还是有错误和污染情况，如果有完善的样本追溯系统则可以人为纠错。例如育种行业，如果可以把样本及生物学信息（表型：毛色、弯直等等）整合则可以更好的指导育种。将样本和数据有机关联是我们的努力方向。7.6 样本库构成及形式7.6.1基因库特别是样本库包括人、动植物，及代表生物多样性的各种物种。样本库由人样本及非人样本组成。样本的物种分布将由实际应用/科研需求的体量比重决定。目前已有样本中约99%为人样本，预计在未来样本扩充过程中人样本仍将占主导地位。与医学相关的人样本会占主要部分，体现了医疗、科研产业的分布情况。基因库样本数据体量目前还不能达到精准医疗/个性化医疗所需要的数据量。预期在2015年年底国家基因库样本库可以达到1000万份样本，数据库达到500PB数据量。目前国内医院领先的疾病研究科室（对某类疾病有较长的研究历史及较强研究兴趣）经过十几年积累后生物样本库的规模约10-20万份。我们希望基因库达到的1000万样本的体量体现了对未来我国科研、产业发展规模的预期。7.6.采取多形式保存。从活体到生殖细胞、组织、血样、DNA、RNA。每个物种的保存形式、时间、体量需要按照需求（例如是否是科研用途为主）具体决定。我们希望以尽可能全的形式保存样本，以方便今后在各个领域的应用。7.7. 对万亿市场的解读“万亿市场”的提出是对相关市场的一个引导，也是一个相对保守的估计。目前国家基因库处于样本搭建、数据整理过程。数据产生只是第一步，数据解释分析是下一步过程。对于这样大的市场，基因库本身不可能承担所有的外延及下游的项目。相信基因库的建立会对所有与样本和数据相关的下游产业起到很好的先导作用。基因库的建构主要承担了这样的责任：对下一步科研和产业的发展方向正确的认知和布局；在平台的技术上和标准上甚至科研和产业的文化上起到先导的作用。同时基因库的简历是一个多方合作、共同摸索的过程，是过去的研究和应用没有涉及的高度。目前很多工作是与合作伙伴交流，共同探讨，以达成对未来相关领域发展的共同理解。随着技术发展，云计算、超级计算，基因库的完备，政策法规的完善，个人基因组检测会普及，预计仅基因检测服务业在近几年内可以达到百亿级的市场。我们认为如果整合所有基因检测相关行业产业（产前诊断、干细胞治疗等等），这个产业的总价值应该会超过万亿，尽管我们并不能准确预测在哪个时间点可以达到万亿这个水平。8. 投资策略基因测序在我国及世界拥有广阔的市场空间与发展潜力，必将带来人类健康医疗等产业革命性的变革。正如央视所释放的信号，我们认为国家政策将进一步大力鼓励和支持基因测序行业在我国的发展与应用，正如新闻联播所说：这将会带来一个万亿级的市场。申万宏源医药时点把握精准，持续看好、坚定推荐基因检测行业。推荐标的：建议积极关注基因检测及精准治疗板块相关个股：达安基因（基因检测龙头公司，涉及基因检测仪、试剂盒及诊断服务）昌红科技（测序耗材核心供应商）千山药机（个体化医疗，基因检测试剂盒）荣之联（介入生物基因测序信息分析等生物信息化业务）新开源（拟收购呵尔医疗、三济生物、晶能生物，介入肿瘤早期诊断、个体化医疗及基因检测领域）紫鑫药业（中科院基因组所合作开发国产第二代基因测序仪）北陆药业（参股南京世和，进入肿瘤基因测序服务领域）迪安诊断（第三方诊断产品及服务，收购母婴检测龙头博圣生物25%股权，基因及遗传病检测服务）
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拓展超算应用领域 智悉数据之路
关键字：超算
　　2016 年 7月 20 日，北京――今天，公司在北京召开主题为“至强芯融合 智悉数据之路”的英特尔至强融核应用创新论坛，携手10余家生态系统合作伙伴以及来自科研探索和机器学习领域的最终用户，通过联合分享基于全新一代英特尔& 至强融核™的的优秀解决和应用实例，向业界展示英特尔在领域领先的技术优势和应用价值，证明了其与合作伙伴紧密协作加速中国本地高性能计算以及机器学习等领域创新进程的重要作用。来自海洋科学研究、大气污染防治等应用，以及以视频识别、基因测序为代表的分析、机器学习等新型工作负载的用户，分享了其采用英特尔至强融核处理器构建高性能计算解决方案的创新成果，多家合作伙伴厂商也展示了其基于最新英特尔架构的解决方案。
　　近年来，高性能计算()已悄然成为全球成长最快的IT应用之一。根据IDC预测，该市场将继续增长，从2014年的210亿美元增长到2019年的310亿美元1。各个行业和领域对快速计算、数字模拟和制定更明智决策的需求持续推动着超级计算机的快速发展。超级计算机现在正被用于提高大气污染监测的准确性、海洋环境数值预报的精确性、帮助探索更高效的能源，以及研究疾病的治愈方法、对人类基因组进行测序、大数据分析以及机器学习、人工智能等新型应用。
　　作为全球高性能计算领域重要的之一，英特尔于持续推动高性能计算在中国的创新应用和加速发展。“高性能计算是加速数据和商业创新的关键途径，创新的HPC应用领域拓展将重塑人类的业务流程和认知方式，挖掘重新认识自然、社会以及人类自身的新手段。”英特尔事业部加速计算部门总经理 Barry Davis表示，“英特尔将为高性能计算迈入下一个发展阶段提供创新的底层架构技术支持，推动高性能计算在更多行业和领域实现创新和突破。”
　　英特尔数据中心事业部加速计算部门总经理 Barry Davis
　　全新一代英特尔至强融核处理器是英特尔首款专门针对高度并行工作负载而设计的、可独立自启动的主处理器，且首次实现了高带宽内存与高速互联技术的集成。凭借多达72个高效内核可提供超过3TFLOPs(每秒浮点运算次数)的双精度峰值的计算能力，消除对PCIe总线依赖而提供的高可扩展性，可集成双端口英特尔& Omni-Path架构(英特尔& OPA)带来进一步降低解决方案成本、能耗和空间占用率的优势，以及与至强处理器相通用的编程模型可保证的软件与应用的兼容性，该处理器为更快速的数据分析提供了强劲的计算引擎与坚实的创新基石。
　　英特尔至强融核应用创新论坛
　　借助至强融核处理器的领先性能和通用结构体系，国家海洋局第一海洋研究所在海洋环流数值模式的设计与开发、可视化、数据分析等不同领域取得了一系列进展。来自海洋一所的刘海行主任介绍：“借助基于英特尔的高性能计算平台所提供的领先性能和统一编程模型，我们建立起三维、动态、实时、精准的海洋环境数值模拟系统，以创新的数字化技术加速海洋研究和海洋资源的开发利用。近期我们也在至强融核计算平台得到很好的测试结果。”
　　从海洋环流数值模拟到空气质量实时监测，高性能计算正在以强大计算力助力人类实现对环境生态的深入洞察。“大气物理研究所平均每天收集超过100种大气化学成分浓度，气象要素的数据高达300G，如此庞大的数据量对高性能计算平台的选择与测试提出了更苛刻的要求。”中科院大气物理研究所王自发研究员说，“在实际的测试和使用过程中，全新的英特尔至强融核处理器体现出卓越的技术优势，与原有系统相比，新的HPC平台实现了显著的性能提升，将环境污染预报时间缩短为原来的三分之二，并在此基础上降低了整体功耗，为我们提供了出色的兼具性能与成本优势的HPC平台选择。”
　　高性能计算在支持科学研究、能源勘探、金融模型等传统应用领域的同时，也被广泛应用于机器学习、图像 识别、基因测序等新应用领域，推动人工智能时代的加速到来。“借助基于英特尔全新一代至强融核处理器的高性能计算能力，Viscovery首次尝试构建 CPU-Only的全新架构的视频深度学习平台，在视频流识别的能效上甚至比传统方案提升高达3至6倍。”Viscovery CEO黄俊杰称赞到。借助软硬件的协同整合，Viscovery能更全面、高效的服务视频与直播平台需求，将深度学习广泛应用在商业环境之中。
　　而作为国内领先的基因组学产品与生命健康服务提供商，北京诺禾致源生物信息科技有限公司也参加了本次论坛，其首席技术官田仕林也表示，新一代至强融核处理器为实现快速、准确的基因组测序提供了强大的技术支持。“借助基于新一代至强融核处理器的高性能计算平台领先的性能和统一的编程模型，诺禾致源能够将基因组测序的时间缩短8.3倍，这将在极大程度上推动基因测序的效率提升和应用拓展，推动精准医疗、靶向药物研发、个性化诊疗等医学前沿领域实现突破性进展。”
　　在本次论坛上，多家系统制造商展示了其基于新一代英特尔至强融核处理器的高性能计算平台，这些制造商包括*、*、*、*、*、宝德*、云达*、曙光*和超微*，更多平台和方案也有望即将面向市场推出。
　　“中国正在依靠惊人的技术突破，快速成长为高性能计算平台研发和应用部署的领导者。英特尔为亲身见证和参与这一伟大的创新历程感到由衷的兴奋。” 英特尔数据中心事业部加速计算部门总经理 Barry Davis表示，“基于英特尔架构的高性能计算让人类获取了认知和创新的强大工具，而深度学习、人工智能技术则是开启人类社会下一代产业革潮的关键手段。英特尔将与中国本土的合作伙伴和行业用户携手开拓生态系统，开启更具智慧和洞察力的全新时代。”
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[ 责任编辑：杨瑗嘉 ]
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