齊碳科技于2016年9月由多位名校博士聯(lián)合創(chuàng)立，組成了一支跨學科的核心團隊，專注研發(fā)納米孔基因測序儀。該產(chǎn)品應用第四代基因測序技術，具有測序速度快、成本低、儀器小巧便攜等優(yōu)勢。

齊碳科技是國家高新技術企業(yè)、中關村高新技術企業(yè)。目前，齊碳科技已完成了四輪融資。最近一次是2020年5月13日，齊碳科技完成超1億元人民幣的A輪融資，由高榕資本領投。

納米孔基因測序儀

技術升級、打破壟斷

納米孔基因測序優(yōu)勢開始凸顯

DNA信息與人體的健康息息相關。目前成熟的一個基因測序技術應用場景是無創(chuàng)DNA產(chǎn)前檢查，只需采集孕婦靜脈血，就可通過對孕婦外周血中的游離DNA片段測序，來判斷胎兒的健康狀況。相比傳統(tǒng)唐氏篩查，無創(chuàng)產(chǎn)前檢查具有檢出率高、假陽性率低的優(yōu)勢。此外，基因檢測技術在如試管嬰兒、液體活檢、新生兒檢查、遺傳病研究、腫瘤分型等領域，都已開展推廣應用。

目前，基因測序技術經(jīng)過了幾輪迭代，通量由低變高、測序讀長由短到長、成本由高變低、測試時長縮短、產(chǎn)品外形愈發(fā)小型便攜，應用場景也在不斷拓展。

第一代基因測序技術測序通量極低，讀長只有1kbp，而檢測成本卻極高。第一條人類基因組就是由一代基因測序儀檢測的，花費了整整三十億美金。

第二代基因測序技術的出現(xiàn)，對整個行業(yè)有顛覆性意義，解決了一代技術成本極高、通量極低的問題，是目前市場上的主流應用，前文所提到的無創(chuàng)產(chǎn)前檢測，目前主要就是通過二代基因測序完成的。但是，二代測序技術也存在著讀長短、速度慢、無法實時測序、設備龐大等不足。

納米孔基因測序儀與前幾代測序儀的原理不同，是通過電場力驅(qū)動單鏈核酸分子穿過納米尺寸的蛋白孔道，由于不同的堿基通過納米孔道時產(chǎn)生了不同阻斷程度和阻斷時間的電流信號，根據(jù)電流信號識別每條核酸分子上的堿基信息，從而實現(xiàn)對單鏈核酸分子的測序，已被認為是測序技術的新方向。

齊碳科技納米孔測序儀概念圖（左）；納米孔測序原理（右）

簡單來說，納米孔基因測序儀具有長讀長、實時輸出測序結(jié)果、儀器小型便攜等優(yōu)勢。

“目前行業(yè)共同面臨的難題是，如何提高納米孔測序的準確率，目前納米孔離二代測序的準確率還差距較大，”齊碳科技創(chuàng)始人白凈衛(wèi)博士分享道，“我們認為這需要對整個系統(tǒng)從頭至尾做優(yōu)化才行。目前齊碳科技已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了準確率低的根本原因，正在做一些基礎性的研究來解決。AI、深度學習等技術的應用，也可能幫助提高準確率。這是一個漫長的過程，或許每提升百分之一，都要經(jīng)歷長期的研發(fā)。”

納米孔測序的技術還在發(fā)展階段，市場化應用還有待開拓，這將是一個漫長的過程。齊碳科技的策略是，與科研機構(gòu)合作，不斷積累數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)典型應用，利用先發(fā)優(yōu)勢立即搶占市場。

在尋求技術升級的同時，基因測序也需要打破依賴國外進口壟斷的現(xiàn)狀。在基因測序產(chǎn)業(yè)鏈上，處于上游的測序儀器和配套試劑是技術門檻最高的部分，也是利潤最高的部分，目前上游正處于技術壁壘最高的壟斷地位，例如二代測序儀廠商Illumina壟斷了全球80%以上的市場。

三人創(chuàng)始團隊互補

研發(fā)中國第一臺納米孔基因測序儀

齊碳科技成立于2016年，由謝丹博士、白凈衛(wèi)博士、胡庚博士聯(lián)合創(chuàng)立。

納米孔基因測序儀是一項極跨學科的產(chǎn)品，要完成這項研發(fā)，需要從軟件到硬件都具備很強的技術支撐。例如，堿基通過的納米孔是一個活的蛋白孔，測序全過程都發(fā)生在一張精密的流體生物芯片中，再利用精巧的放大電路對電流信號進行去噪放大，這整個過程中涉及到核酸文庫、蛋白工程、流體芯片、電子電路、人工智能等多個專業(yè)領域。

納米孔測序儀的開發(fā)，需要結(jié)合跨學科的知識，創(chuàng)始團隊的過往經(jīng)驗，也給齊碳科技帶來很大優(yōu)勢。創(chuàng)始人白凈衛(wèi)博士是IBM沃森實驗室博士后，曾在Illumina公司從事基因測序技術研發(fā)，具備超過10年的微納器件研發(fā)經(jīng)驗。儀器專家胡庚博士為清華大學自動化系本科、碩士、博士，2013至2017年領導了西門子中國的首個達到SIL-3級功能安全標準的過程儀表產(chǎn)品線研發(fā)項目。生物信息學專家謝丹博士是斯坦福大學醫(yī)學院博士后，在測序技術和生物信息學領域積累豐富。蛋白工程專家陳呈堯博士曾在Life Technology和Illumina擔任資深研究員，獲得2013年Illumina Innovation Award，獎勵為Illumina測序試劑性能提高做出的突出貢獻。

在三人帶領與團隊合作下，2017年10月，齊碳科技推出了納米孔測序儀原理樣機，謝丹直言道：“當時這款產(chǎn)品是單孔的，甚至都還不能被稱作是納米孔測序儀，只是證明了從原理上來說是能夠工作的。”在隨后三年時間里，齊碳科技先后推出工程樣機、產(chǎn)品樣機，實現(xiàn)了多通路測序。于2018年在北京成立了研發(fā)中心，并自建了潔凈間和流體芯片生產(chǎn)線。

不斷迭代之后，齊碳科技在2020年9月，推出了我國第一臺納米孔基因測序儀產(chǎn)品QNome-9604，準確率達87%，8小時可穩(wěn)定產(chǎn)出500Mbp數(shù)據(jù)，讀長10kb以上。

目前該產(chǎn)品正處于Alpha Test階段，齊碳科技已將生產(chǎn)線落戶天府國際生物城，預計將在2021年7月實現(xiàn)量產(chǎn)。

由于技術門檻高，在國內(nèi)齊碳科技幾乎沒有直接競爭者，市面上還沒有出現(xiàn)其他做出納米孔測序儀工程樣機的企業(yè)。公司總經(jīng)理兼創(chuàng)始人胡庚博士表示，“與海外的Oxford Nanopore相比，齊碳科技的目標是做到在產(chǎn)品性能上相當，在穩(wěn)定性和成本上有超越”。

齊碳科技的核心競爭力體現(xiàn)在這幾個方面：

-蛋白（穩(wěn)定的控速蛋白，精度可調(diào)的納米孔蛋白）

-流體芯片（穩(wěn)定的雙層膜結(jié)構(gòu)，降低成本，尺寸更小，更穩(wěn)定，未來可以實現(xiàn)高通量、可插拔）

-電化學傳感裝置（精準檢測pA級別的微弱電流，自主版權(quán)的ASIC芯片）

-數(shù)據(jù)分析算法（自主研發(fā)的多重深度學習算法）

相較于前幾代測序技術，納米孔基因測序技術帶來的可想象應用場景還將更多。

謝丹提到，納米孔基因測序技術最快實現(xiàn)的一個場景就是對病原微生物的快速鑒定。“例如針對病人的不明原因發(fā)熱，醫(yī)生如果可以快速判定是由何種細菌或病毒導致的，就可以做到對癥下藥，減少廣譜抗生素的濫用。”

“納米孔測序技術可以做到快速、實時測序，這個應用場景就是一個很好的切入點”，謝丹解答說，“醫(yī)生可以在醫(yī)院內(nèi)快速完成樣本采集、建庫及測序，在較短的時間里得到檢測結(jié)果，從而制定精準治療方案。”

納米孔測序儀因其讀長更長的優(yōu)勢，在未來還可以應用到檢測基因的結(jié)構(gòu)性突變中；而成本更低的優(yōu)勢，讓納米孔測序儀也可以探討除了為人類服務，或許未來還可以應用到動物、植物等領域。

高榕資本領投

齊碳科技完成超1億元融資

2020年5月，齊碳科技完成超1億元人民幣的A輪融資，由高榕資本領投，銀杏谷資本跟投，雅惠投資等老股東追加投資。本輪融資將主要用于加大技術研發(fā)投入，提升核心產(chǎn)品的準確率與穩(wěn)定性，同時將加速生產(chǎn)線的建設和商業(yè)開發(fā)，引領國內(nèi)納米孔基因測序技術的研發(fā)與應用。

齊碳科技全面掌握了納米孔單分子測序技術，專利布局全面，核心技術涵蓋生物芯片、蛋白工程、電子電路、人工智能等。作為中國第一家自主研發(fā)出納米孔基因測序儀，并成功實現(xiàn)穩(wěn)定獲得納米孔基因測序數(shù)據(jù)的企業(yè)，齊碳科技代表的是基因測序行業(yè)最前沿的技術實力。

新冠疫情爆發(fā)后，齊碳科技參與了清華大學牽頭研發(fā)的關于新冠檢測的應急項目，該項目已被納入了北京市科技計劃。

高榕資本項目負責人表示，齊碳科技所進行的納米孔基因測序設備的研發(fā)，是一次跨學科的技術攻堅，并已經(jīng)取得了令人矚目的進展，在蛋白工程、流體芯片、電子儀器、堿基識別算法等各個環(huán)節(jié)都取得了顯著的成果，證明了齊碳科技的研發(fā)實力。未來，我們充分看好單分子測序技術在微生物組、傳染病、復雜結(jié)構(gòu)變異的臨床疾病上發(fā)揮其獨特的長讀長、低成本、便攜式的優(yōu)勢，拓展我們對疾病的理解認知。同時我們也期待納米孔作為一個平臺型技術的可延展性，從基因?qū)用嫱卣沟睫D(zhuǎn)錄組乃至蛋白組的可能性，幫助更全面地感知生命。

一舉奪魁

中關村國際前沿科技創(chuàng)新大賽總決賽

齊碳科技曾在中關村國際前沿科技創(chuàng)新大賽總決賽中榮獲唯一的一等獎，同時斬獲醫(yī)藥健康領域TOP 10企業(yè)稱號，在9大領域、國內(nèi)外600多個團隊和近千個科技創(chuàng)新項目中脫穎而出，一舉奪魁。

齊碳科技榮獲中關村國際前沿科技創(chuàng)新大賽總決賽一等獎

齊碳科技同時獲得中關村國際前沿科技創(chuàng)新大賽醫(yī)藥健康領域TOP10企業(yè)稱號

本次大賽由中關村管委會、教育部科技司與中科院北京分院等聯(lián)合舉辦，吸引國內(nèi)外600多個團隊的近千個科技創(chuàng)新項目參賽。參賽項目引領前沿科技，突出自主創(chuàng)新，面向?qū)嶋H需求，主要涵蓋9個領域，包括：人工智能、集成電路、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能裝備（含新材料）、智慧城市及物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保及新能源、大數(shù)據(jù)與信息安全、醫(yī)藥健康、體育科技和農(nóng)業(yè)科技。

大賽自2018年9月開始，歷時約3個月，經(jīng)過數(shù)十場預賽、決賽，以及總決賽公開路演的嚴格選拔，最終確定獲獎名單。齊碳科技憑借基因檢測的核心技術榮獲中關村國際前沿科技創(chuàng)新大賽總決賽一等獎。

中關村管委會主任翟立新表示，參賽團隊展示出的前沿技術、創(chuàng)新思想和創(chuàng)業(yè)精神“令人振奮”。中關村將加快推動掌握前沿原創(chuàng)技術的科技成果轉(zhuǎn)化落地，為前沿企業(yè)的發(fā)展營造最好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍，支持中關村企業(yè)做強做大。

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