Biology 版 (精华区)

发信人: lilyhua (1000), 信区: Biology
标  题: 第二课：生物信息学展望
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月14日21:18:17 星期三), 站内信件

第二课：生物信息学展望
 2.1 生物信息学：促动BT与IT双赢
 2.2 生物信息学寻求蜕变（上）
 2.3 生物信息学寻求蜕变（下）
2.1 生物信息学：促动BT与IT双赢
　　无论是与结构基因组学对应的“基因时代”，还是与功能基因组学、蛋白质组学相
应的“后基因时代”；无论你称呼21世纪是“信息时代”、“后信息时代”，还是“生
物时代”，所有这一切，都将BT(生物技术)与IT(信息技术)紧密结合起来。而这其中，
无疑“生物信息学”占据了天时地利、出尽了风头，虽然它自身及其相关产业蕴涵无限
商机，但相对官方，民间资本的介入有待进一步引发。
　　随着现代科技的发展，生物技术与信息技术的融合成为大势所趋。人类基因组计划
及生物信息研究过程中产生的海量数据，需要大容量、高性能、超级计算机的支持。从
序列拼接到基因预测，从蛋白结构预测到功能基因的分析，都离不开高性能服务器的支
持。
　　可以预见，超级电脑的高度运算能力将在生命科学、商品开发及企业整合上扮演越
来越重要的角色。那些IT巨子们又有了新的“摇钱树”。
我国生物信息学科研后来居上
　　继提前完成HGP(人类基因组计划)“中国卷”之后，中国科学院、国家计委、科技部
“10月12日在京联合宣布，我国科学家克服重重困难，率先在世界上完成了水稻基因组
的“工作框架图”和数据库。专家认为，水稻遗传密码的破译，不仅是我国生命科学领
域的又一重大突破，也是我国科学家为人类做出的一项重大贡献和基因研究史上的一件
大事。
　　“这一成果由我国科学家独立完成，其意义非比寻常。它标志着我国已经成为继美
国之后第二个具有独立完成大规模基因组测序和组装分析能力的国家。”中国科学院基
因组生物信息学中心主任杨焕明教授说。
　　目前世界上已有三个水稻基因组计划。以日本为首包括11个国家和地区科学家参与
的“国际水稻基因组协作组”于1997年正式成立，但因种种原因进展不尽如人意。但一
些私营基因公司却在此领域后来居上，2000年2月和4月，美国和瑞士的两家私营公司分
别宣布完成了他们的水稻基因组“工作框架图”，但他们却不肯公布数据，也不在学术
刊物上发表文章，外界对此颇多猜测。
　　据悉，虽然面临经费短缺等困难，但是我国科学家表示，如果经费及时到位的话，
水稻基因组的“完成图”将按计划于明年春节前绘制完成，从而使我国成为世界上第一
个完成水稻全基因组序列图的国家。
　　据悉，作为中国超级杂交水稻基因组计划的主要承担单位之一，中科院人类基因组
生物信息学中心暨华大基因中心在1999年申请加入人类基因组计划时，被人类基因组计
划协作组以“北京中心”命名，成为“生命登月”计划的16个中心之一。目前，“华大
基因”已经成为世界级的生物信息学基地。
与Sun联姻华大“如虎添翼”
　　由美国Sun(太阳微系统)公司和中科院基因组生物信息学中心暨北京华大基因研究中
心联合创办的生物信息学中心10月12日在京宣告成立。这不仅标志着太阳微系统公司这
一国际信息产业巨头对我国基因组和生物信息研究的全力支持，更标志着我国基因组与
生物信息研究水平迈入国际一流行列。据悉，这是我国首次和国际信息产业巨头在生物
信息学领域进行合作。
　　随着3台Sun服务器的加盟，“华大基因”使用的包括“曙光”在内的主流服务器已
经达到7台，成为国内计算实力最强的研究机构之一。据悉，中心挂牌后，SUN公司不仅
将提供部分经费予以支持，还将在高性能计算、网络计算和生物信息等方面提供技术支
持。
　　作为国内实力最强大的基因组与生物信息研究机构，北京华大基因研究中心自1999
年7月成立伊始，就致力于基因组和生物信息的研究，到今年8月，在国家的大力支持下
，和兄弟单位一起出色地绘制出人类基因组“中国卷”。
　　此外，中心还积极拓展国际合作，在同一舞台上和国际科技界进行平等合作。2000
年5月，在提前完成国际人类基因组计划1％项目的“工作框架图”后，华大基因与丹麦
农业部共同开展家猪基因组的研究；今年8月，又与美国最大的基因组研究中心结成了姐
妹中心。
　　随着“华人基因”各项研究的逐步开展，高性能计算能力的缺乏，成为其所面临的
主要制约因素之一。Sun与华大基因的联姻将推动我国生物信息产业的发展，产生积极而
深远的影响。
Sun与康柏 双雄逐鹿
　　实际上早在两个月以前，Sun即宣布北京基因组研究中心(BGI)与德拉威生技研究中
心(DBI)获选成为Sun Centers of Excellence(COE)。此两个研究中心因其在运算生物学
的领导地位，及结合其他机构共同开发生物科技的潜力而获选为Sun COE。DBI所以获选
成为高性能运算生物学领域的Sun COE，来自于先进的蛋白质结构、生物路径模拟、电脑
侦测序列重复与SNP、以及整体基因组的比较。未来，两个研究中心将正式加入Sun的学
术研究机构社群，开发先进技术以从事突破性的研发工作。除了BGI和DBI以外，Sun日前
亦已完成在维吉尼亚生技研究中心和威斯康辛麦迪逊大学设立运算生物学COE。
　　BGI在中国大陆上，已研究基因学和生技中心著称，该中心在基因学、替代接合演算
法、以及蛋白质体学方面的先进研究促使其能够获选成为Sun COE。目前，BGI团队成员
超过500人，其中200位生物信息学家将藉由两台Sun　Enterprise 10000超级电脑，在北
京与杭州进行稻米与猪类基因的研究。
　　同样，不久之前，康柏电脑也与台湾中央研究院签署合作备忘录，拟集结双方专业
经验倾力推动台湾未来生物科技产业之发展，期望继最近20年使台湾活跃于世界舞台的
资讯产业后，再度争取台湾在全球生技价值网络中的一席之地，这次与中央研究院的合
作，使双方共同成功的加入了Celera Genomics、英国的Sanger Center、麻塞诸塞州的
Whitehead Institute、法国的Genoscope及其他许多国际顶尖机构的行列。
　　日后康柏电脑与中研院是藉由学术交流、创投、策略联盟或是其他模式合作，双方
的终极目标便是建立台湾在生物科技所需之基础架构。康柏电脑除了提供台湾的生物科
技产业生物资讯学方面的资源之外，还将结合最先进的系统工程专家并且整合过去累积
的资源，全力支援研发生物信息学中基因科技所需的高效能运算需求。此外更会积极与
国内其他资讯管理和生物科技研究机构策略联盟，提升台湾在此新兴产业中的竞争力。

专利获取风投垂青
　　虽然官方与民间，科学家与社会学家有关生物信息知识产权存在巨大分析，但无疑
专利的实施更能吸引资本的眼球，反过来也促进了生物信息相关产业的发展。在美国便
是如此。
　　因为生物信息学是科学和技术革新的边缘学科。一家生物信息学企业的产品可能是
与企业筹备时的原始计划中相差很大或不足所期望的。为了保护可能产生的任何一个和
所有产品的所有入的利益，公司需要有全面的和严密的工艺、知识产权。
　　例如，专利直接保护特殊的基因序列，投机企业收集和分析数据的过程也可以包括
在风险投资搭配中。生物信息学是一个持续发展的新领域，这些被保护的过程也可以作
为企业的产出。知识产权必须保持先进性，万一有闪失，知识产权会受到侵犯。虽然筹
备企业会考虑尽量少的知识产权保护成本，但经验表明筹备企业的知识产权的投入需要
经常比基本资产的要多。
　　为了选择好的投资企业，筹备中的生物信息学企业要把注意力集中在那些生物技术
风险投资机构。从这些机构中，来选择那些投资公司会提供理想水平的资金投入，优秀
的投资经验和行业联系。对筹备者来说，需要决定潜在企业的投资标准，还有在换得资
金后将运行的企业在多大程度上控制它。另一个缩小潜在企业的范围的因素可以称之为
支持服务，如媒介，公共关系和广告联系。
　　最后，生物信息学企业不要为了确保风险投资基金而被那种令人畏缩，快速的竞争
性的融资竞赛而灰心丧气。作为互联网企业的后继者和下一波更大的商业进展的预兆，
生物技术投资企业期望奸的生物信息学投资机会，他们也愿意改变他们的原则来适应它
。
国家筹建“生物信息系统国家研究中心”
　　据悉，生物信息研究一直是国家计委密切关注和重点支持的重要领域。对中国科学
院今后在生物信息学领域的有关研究和科研基础设施建设，国家计委将继续予以支持，
并和有关部门一起，共同推进我国生物信息技术的进一步发展，加速产业化。
　　国家发展计划委员会副主任姜伟新日前介绍，我国将在中国科学院建设“生物信息
系统国家研究中心”，形成有国际竞争能力的基因组学、蛋白质组学和生物信息学的整
体技术平台。
　　21世纪是生命科学大发展的时代。以人类基因组计划为序幕的生物信息学研究，是
全面认识生命及其过程的重要手段。由此引发的生物信息革命，将从根本上改变生命科
学和生物产业的思维方式和研究体系，成为新世纪国际竞争成败的关键之一。
2.2 生物信息学寻求蜕变（上）
　对生物信息学而言，改头换面的时代到了。
　　自20世纪70年代末罗门（Norman）和雷.爱迪生（Leigh Andrson）开始讨论蛋白质
指数，生命科学与信息技术就进入碰撞阶段了。
　　90年代人类基因组计划实现，不仅提及由基因编码的众多蛋白质，还征服了成千上
万的单一核苷多态现象（SNPS），继之而来的连锁反应是生物工艺学进入信息科学，触
发了新数据开发的蓬勃发展，这些变化远在任何一位科学家或一个科学家组的领悟能力
之外，而蛋白组学革命揭示的生物学难题则远比想象中复杂，生物信息学成为后基因纪
元的中心主题。
　　但是生物信息学并没有造就很多的百万富翁。尽管大肆宣传，在生物信息领域仍鲜
有成功故事，对大多数公司而言能否获利捉摸不定，在艰难的经济环境下，要保证继续
投资日益艰难。
　　
寻找合适的商业模式
　　一些公司期待继续赢利，但大部分仍在探索新的获利商业模式，一些则寻求联营的
方式。其间来自IT行业的竞争者蜂拥而至，公共或私人的投资者不计其数，他们相信，
不久后该领域将成为最炙手可热的市场。所有这些现象都使我们难以将生物信息业简单
定义为商业，但唯一确定的是，生物信息业并非昙花一现。
　　“现在市场上只有两类公司比基因组学公司糟糕：药物研发公司和生物信息公司，
后者则更糟糕。”MPM资产公司（MPM Capital）的合伙人、MPM生物资产基金（MPM Bio
Equities Fund）主管库特（Kurt von Emster）有如此评价。虽然计算机应用生物学已
融入药物研发过程，但大多数生物信息公司采用的商业模式却不能带来效益。
　　选择商业模式的技巧使生物信息公司在资金方面存在重大缺陷，InterWest Partne
rs资深合伙人基斯（Chris Ehrlich）认为，能够证明这些公司有能力产生利润的实例不
多。2001年9月由斯坦福大学医学院（Stanford University's School of Medicine）和
美国伯克利卫生学校（U.C. Berkeley's School of Public Health）共同主办的数字时
代2001年首脑会议上，基斯再次指出生物信息产业目前存在的核心问题：在生物信息竞
技场，许多早期弄潮儿都采用有缺陷的商业模型。直到现在，大多数经营观念仍局限于
出售软件和咨询服务器，在IT行业，这样的公司被称为独立软件开发商或ISVS。
　　对大部分生物信息公司来说，潜在的收入模式仍不可预知，所以缺乏一个衡量增加
收入要素的尺度。甲骨文公司（Oracle Corp）指出：“如果向500强公司出售企业软件
，这些模式切实可行。但当少量生物制药公司进入目标市场，市场方向就受到冲击。软
件可使营业收入升级，但不是必要条件，相反附加的咨询服务器比软件更有利可图，却
很少被升级。”
　　部分第一代生物信息公司在企业软件的发展史上谱写了不同的篇章，他们以应用服
务器供应商或ASPS登场，通过因特网提供生物数据库和软件工具的使用权限。但无论从
公开业绩或是通过私下交流获知，他们的顾客对其努力无动于衷，感兴趣者并不多。
　　但市场毕竟在逐渐成熟，狮王生物科学公司（Lion Bioscience AG，下称狮王生物
，相关报道见本刊2001年9月总第8期“恐怖袭击对业界造成影响”）和库华根公司（Cu
raGen）放弃了旧有模式，将加入发明和检测家庭用药阵地作为他们的核心生物信息商业
策略，这将有望和合作者共同生产有开发前景的药物，技术使用费将成为他们的经济增
长点。而且，风险资本家乐意采用这种模式。
　　然而生物信息虽然有市场需求，且利用生物信息软件有利可图，但在某程度上消费
者群有限，进入这个领域的障碍也较少。据推算，目前约有100多家私人生物信息公司，
但生物信息公司的概念很广，除了一些混合IT公司，还有很多医药企业在IT领域努力，
所以不能明确公开交易的企业数目。在资金和人才均有限的领域，生物信息业没有燃起
投资者热情不足为怪。
投资人的考虑
　　投资者不能真正理解生物信息。一定程度上，大部分投资者甚至对生物信息一无所
知。投资者不清楚生物制药公司在做些什么，就不可能意识到生物信息公司为生物制药
公司提供的便利。而为数不多对其一知半解的投资者，则对基因背后蕴藏的商业价值和
利润更感兴趣，而非那些把基因信息转化成药物靶点或治疗产品的运算法则。当然，让
生物信息公司去讲述他们的故事，也是勉为其难，因为生物信息公司并没有拿得出手的
收益证明，经过因特网泡沫，心有余悸的投资者不再愿意进行烧钱式的冒险投资。
 　生物信息公司本身的技术缺陷也成为投资者的担心之一。尽管技术总不断向前发展，
但很多制药公司仍对此感到不安：从公共数据库获得的数据质量难以肯定，收集的生化
数据是否百分之百正确让人怀疑，即使最先进的技术偶尔也有出错的时候。因而华尔街
对生物信息公司的态度是前所未有的强烈反对，生物信息公司将面临一场非常吃力的战
斗。因此，一些公司，像殷富玛公司（InforMax）、基因组学公司（Genomica）等在帐
面下交易。
　　然而，华尔街的态度并非金标准。即使最多疑的投资者也意识到企业对生物信息解
决方案的渴求，因为没有别的途径能把已被承认的基因组学和蛋白质组学转化为实实在
在的产品。而生物信息公司目前急需要做的，是再构思商业策略和制定新的收益方案。

　　收购是一个有效的模式，例如今年七月默克公司（Merck）收购比菲斯达公司（Bet
hesda）；另一个有效模式是前期联合，如狮王生物；还有像计算基因公司（Compugen）
等带着自己的药物靶点开发计划，走向艰难的实验室工作。向着药物靶点进军无可厚非
，要吸引投资者注意，需要进行更多的交易，但目前已签定的交易很少，且已正式签定
的交易也几乎没有任何类型的下游合作或商业化成果。
　　然而也有一些令人鼓舞的交易，如2000年8月殷富玛公司和阿默山生物科学公司（A
mersham）的交易，本质上是一桩基于软件和服务器的交易，目的在于发展一个获得生物
信息的企业系统。2000年12月三浪技术公司（Third Wave Technologies）和BML公司（
BML Inc）上演了一个更有意义的联盟故事，三浪技术公司以麦迪逊（Madison, WI）VV
I为基地，利用其软件和分析系统，模拟BML即将在日本市场进行的临床对照实验，同时
，三浪技术公司保留其在世界范围内寻求其他商业合作伙伴的权利。
2.3 生物信息学寻求蜕变（下）
     要做万兽之王
　　狮王生物于1997年由波伦（Fridrich von Bohlen）和一个来自欧洲分子生物实验室
和海德尔堡的科学家小组组建。目前狮王生物在海德尔堡总部的员工超过450人，并在美
国和英国设有分公司。然后最实质性的变化在于，狮王生物已从一个收取服务费的基因
组学研究公司成长为一个全方位服务的生物信息解决方案供应商，并拥有自己的家庭用
药开发计划。
　　“我们不仅仅试图成为又一个信息公司，”狮王美国分公司CEO卢迪（Rudy Potenz
one）表示，“对我们来说，这取决于客户如何利用这些信息。”狮王生物提供信息解决
方案，帮助生物技术公司快速有效地从大量原始资料中分析生物学、化学、制药学、毒
理学和医学等数据，并提供数据综合平台和数据采集工具，帮助研究人员通过单一界面
从400多家固有的和公共数据库获得不同类型的信息。狮王生物已和世界一些领先的制药
公司建立合作关系，包括葛兰素史克公司（GlaxoSmithKline）、默克公司、诺华公司（
Novartis AG）等。但真正奠定狮王生物在生物信息市场的领导地位的却是和拜耳的联盟
。
　　狮王生物和拜耳（Bayer）的联盟始于1999年，当时的交易额达4,900 万美元，旨在
为拜耳的制药和农业业务发展一个功能全面的生物信息工具。随之而来的还有2000年10
月的一笔姊妹交易：拜耳、狮王生物和卓普斯公司（Tripos）三方达成了价值2,150万美
元的合作协议，主要利用卓普斯公司的附加程序来综合其他信息工具，使其成为一个全
面的生物信息系统。交易没有排他性，狮王生物和卓普斯公司有权向拜耳以外的公司出
售已生产的产品。
　　但是，狮王生物看中并不止信息产品，所以在这次交易中竭尽三分之一的资源投入
到一种药物的开发项目，包括从基本数据详审到临床前期建模的所有细节。目前药物开
发项目仍在萌芽阶段，狮王生物也未出售任何药物靶点，但预计一年后会有出售计划，
现时狮王生物正计划为所有与药物靶点相关的研究内容申请专利。狮王生物投入药物开
发，同样可以推进其软件产品的销售。这个协同作用很重要，因为狮王生物相信通过业
务的分割，可以扶持一些没有能力独自成长的业务。虽然狮王生物目前没有计划发展成
一个完全的生物制药公司，但任何事情都有可能发生。
　　与其他生物信息公司面临的困境一样，狮王生物仍然危机重重，特别是来自潜在消
费者的挑战，因为大型制药公司拥有自己的生物信息成果，通常情况下他们会认为自己
有能力做到生物信息公司提供的服务。虽然与拜耳的合作扫除了一些阻力，但是狮王生
物仍然希望能与其他大型企业展开更多的合作，以便完全消除障碍。
拉拢潜在对手
　　IBM在宾夕法尼亚州约克镇有一个计算机生物研究中心。2000年7月IBM建立了一个专
门的生命科学分部。IBM生命科学业务发展部董事安娜·德罗特（Anne-Marie Derouaul
t）强调，建立新的分部目的在于为生物和制药企业提供焦点项目。对今天的IBM而言，
背靠无线通讯和电子商业，定位生命科学才能带来最重要的发展机会。
　　为此，IBM还找了Frost & Sullivan公司帮忙做调查报告。报告显示2000年美国的生
命科学市场约为220亿美元，预计2004年将超过400亿美元，增长势头主要由生物技术本
身的发展所点燃，而蛋白质组学继基因组学后又一个发展重点，且远比基因组研究复杂
。没有有力而尖端的信息工具，成功只能是梦想。只有真正聚合IT和生命科学，才能创
造机会。
　　IBM是唯一的软硬件和服务器解决方案供应商，提供的主要软件工具是发明链结（D
iscoveryLink），一个类似于狮王生物的SRS计划（SRS program）的综合数据产品。IB
M立志成为生命科学产业领先的IT供应商。其它的IT公司，如Sun 微系统、甲骨文公司同
样关注生物信息领域，正在向市场供应各自的生物信息产品。为创造一个强大的联盟群
体，寻找一个专业的合作伙伴尤为重要。
　　2001年11月28日狮王生物宣布和IBM正式展开合作，两个公司将提供全面的包括从数
据库到软件、硬件和服务器的生物信息方案。交易双方都认可彼此的弱点，并运用彼此
的强项。交易的具体财务方面的谈判条件尚未公开，但IBM宣称将提供软件和硬件给狮王
生物，狮王生物则把自己的软件与IMB提供的设备结合，并确保使其成为专门针对IBM软
件平台的最优化工具。卢迪强调狮王生物有权寻求同类的IT公司合作。
　　今年4月，日立（Hitachi）和甲骨文公司（Oracle）、多基因公司（Myriad）公司
、Friedli（Friedli Corporate Finance）结成联盟，共同投资1.85亿美元，计划于20
04年前画出人类蛋白质草图，日立为该计划提供大部分软件。
　　附注：日立生命科学（Hitachi Life Science）成立于1999年，供应各种研究服务
器——从DNA序列到基因分析和蛋白质结构模拟SNP开发，并供应系统的综合性服务器。
日立还与双螺旋公司（Double Twist）合作，利用其数据库和附加软件弥补自身的不足
。IBM寻求为其生命科学开发一个焦点项目，日立则希望发展一个拥有科学家和工程师的
商业单元。日立的业务聚焦于药物开发和检测，目前正为日本药业做相关研究。并与Aj
inomoto 公司、Ono制药公司 、Taisho制药公司、Yamanouchi制药公司等有合作。
药物开发是否未来之路？
　　当IT巨头努力进军生物信息市场时，一些公司则试图挣脱出是非之地。塞雷拉公司
（Celera）就证明了搏击生物信息领域的艰难。作为从生物信息转变为药物开发的首家
公司，成立之初塞雷拉公司即成了生物信息技术的导航生产者，它供应数据库订阅和大
批的生物信息服务器。但是，现在几乎没有人会认为塞雷拉公司是一个生物信息公司。
其业务发展部副主席罗法（lothar Krinke）更将塞雷拉公司圈定为一个治疗领域公司，
并坦言其网上信息服务和数据库提供仅仅是商业策略的一个次要部分，主要策略仍是寻
找和研发疾病特效治疗药或方法。
　　双螺旋公司（DoubleTwist）已与日立公司展开合作，其独特之处在于保持单纯的核
心商业模式，即向生产治疗产品的企业供应数据和工具。双螺旋公司主席兼COO罗伯特·
威廉逊（Robert Williamson）认为，“其他竞争对手都把商业模式转变为药物开发，本
质上其实是采用了客户的商业模式，我们没有计划和客户制造潜在冲突。”相反，双螺
旋公司提供基因数据库和生物信息软件，作为药物开发和其他生命科学的应用软件。并
已发展为一个专利技术平台，以处理、综合和解译大量源于不同的原始资料的生物学数
据，该套软件包括高输出数据处理发动机、开放的数据库体系、数据采集软件和数据显
像工具，还通过传统的ASP模式在网上提供上述工具，给药物开发产业提供基因数据库和
生物信息工具。
　　生物信息是否真的正如一些预言家所说的，象一个魔盒，放进去数据，能变出新药
？也有人认为，最终开发新药的仍然是科学家。综观全局，今天的生物信息市场机遇大
于挑战，尽管只是生物技术产业中的一个极小部分，但也不容小看。

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其实　我盼望的 也不过就只是那一瞬
我从没要求过　你给我 你的一生
如果能在开满了栀子花的山坡上 与你相遇　
如果能深深地爱过一次 再别离
那么　再长久的一生
不也就只是　就只是回首时 那短短的一瞬

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