汪建：未来生命时代的大科学和大产业

华大的发展，不缺科研、技术和资本，但是我们缺有效市场和有力政策支持。我今天重点讲这个问题，讲科技与制度优势的双重加持。

讲到科技与制度优势，我们回顾一下美国举国体制下的科学创举，最后的转化是什么规律。第一颗原子弹是280亿美元，到现在的效益大概十倍。现在的电费是每度电3毛钱，核裂变3分钱，但是核聚变可能1分钱。

再看外太空。马斯克的SpaceX提出三五年内实现100美元一公斤的载重。我国价格是SpaceX的一百倍以上、一千倍，我们在成本上的差距还很大。

第三就是人类基因组计划。实际上是IT和BT的大融合计划，当年(2003)花费38亿美元，十年以后(2013)的投入产出比是1：141，最近这十年没再统计了。所以当价格降到1000美元做一个人的基因组时，奥巴马提出了预算48亿美元的精准医学计划。华大在2021年实现了一个基因组1000块人民币，实际我们在国外销售是99美元，凡是美国人提出一个美元的价格，我们就将其变为人民币单位。2023年，美国提出1000美元的多组学精准医学诊断和防控，我们就提出实现1000人民币的多组学。

所以，在基因组领域，美国说中国是挑战美国战略地位的竞争者。他们2022年9月份提出合成生物和生物制造计划，今年3月份，进一步把计划细化，5月份提出标准战略，连续发布了三个政府文件或法案，都是围绕这个主题。

文件提到的第一个是气候、再生原料，中国和美国各有千秋；第二是粮食，我们确实压力比较大；第三是提高供应链弹性，实际是去中国化；第四是促进人类健康，这也是我们面临的压力。精准医学提出1000美元的多组学，在20年之内要实现。细胞治疗有效率75%，成本5年之内要下降10倍，治疗10种已知遗传病，5年内达到每年五百万剂产能。第五是交叉领域。以资源为基础，以创新技术为支撑，加持资本及其他优势，提出百万微生物测序计划，将新基因的发现速度提高100倍，小分子酶的设计三周就要完成，如果出现新的疾病，三周就要进入市场。这都是非常量化的指标。

在华大，基本上看不到进口的东西，设备的国产化率已达到95%。从自动化设备、测序设备、全套的仪器设备，到试剂、原材料再到系统，我们希望尽快全部国产化。

在“读基因”这一块，一个Gb (109) 基因数据要控制在1块钱人民币；“写”即生物合成，要做到1块钱人民币合成一Mb（106）DNA。样本信息可以存储百年，我们在这个领域孵化了一些企业，实际上已经和我们的产业链完全连在一起，形成一个打破西方技术垄断的产业链。

六年来，美国政府以举国之力连续五次制裁华大。

第一是数据安全。我们在全世界20多个国家做基因组项目，美国煽惑那些国家说中国人在偷你们的数据。我们回应两句话，一我们从来没碰过你的数据；二我们有14亿人数据，要你那一千万数据干什么？

第二是涉疆。华大在新疆的正常业务也成了他们打击的理由，中国企业在中国开展测序和医学服务也得听他的，没什么道理可言。

第三是专利。美国人打专利官司输了，去年8月份赔给我们3.34亿美元，相当于每个美国人赔我们一美元，还和我们签了三年和平协议，三年之内不再打专利官司，美国市场对华大全面开放。一场完胜，换来的是新一轮制裁。

第四是涉军。华大与军队科研机构有科研合作，竟被认定为中国军方企业，再次被制裁。

第五是科技领先。华大生命科学研究院是深圳市二类事业单位，3月份也被制裁了，因为我们正在筹划全球引领的时空组学项目国际大科学计划。

美国政府要求大学和基金会不许和华大合作，联邦调查局有事没事到华大波士顿、硅谷的办公室、实验室看一看，请我们负责人“喝咖啡”，没完没了的騒扰。美籍华人在中国工作，回美国后联邦调查局也要家访质询。去年我们300个员工去美国扩充生产基地，90%多被拒签。英国的科技部长直接请华大在英国的负责人“喝咖啡”，话题是数据安全。

德国政府也对其科研机构提出五条规定：第一，华大能力再强，也不许和华大科研合作；第二，华大设备再好，也不许买华大的仪器设备；第三，华大服务再优，也不许用华大的科技服务；第四，基于华大设备产出的数据废掉重做，产生的费用由德国政府补贴；第五，与华大合作项目的文章不许发表。他们内部说对待中国的华大，要像对待莫斯科一样，全面绞杀。我们在加州的实验室有8000平方米，被制裁以后很多美国员工跑了，因为他们觉得不安全。

按照这些“强盗”逻辑，华大什么都不能做，做什么都是“犯规”。但这些制裁吓不倒华大，反而让我们对自己更有信心，也将以更多的投入、更强的竞争力，突破这些无妄、无底线的打压。

在我的认识里，未来一定是生命时代。“十二五”的时候，科技部徐冠华部长还兼任“973”计划组长，就想拟定一个大的973项目，问我们能不能提出1000种罕见病的预防。徐部长等了很长时间都没见到标书，我说网评的时候就被拿下了。在“十二五”末，我们确定1200多个罕见病位点，这是大规模测序可以做到的，每一个产出比都是十亿以上，每年可能完成1000万人的疾病防控。

我们华大内部提出“三不”：第一，不许有严重的出生缺陷。我们有一万多员工，已经生了五千多孩子，出生缺陷是零；第二，不许放支架。意思是通过技术手段把“三高”控制了，就不需要放支架；第三，不许晚于医院发现肿瘤。这些年我们员工中发现了30多例肿瘤，死亡两例，绝大部分都做到了提前发现提前干预。我们做任何产业，首先要问，你自己做了吗？你家里人做了吗？

当年我们做1%人类基因组计划，克林顿感谢我们，江主席表扬我们。后来刻在中华世纪坛的青铜甬道，写入中学的语文和生物学教科书里。我们从当年的1%做到一个完整的基因组，然后再做到14万人。现在提出来人类基因组计划第二期，三个目标：做全球人口的1%，8000万人；实现一个Gb的数据一美元；全球共用标准。我们先从阿联酋、沙特等富裕国家开始，现在已经有20多个国家参与。希望组织50到100个国家参与到这个计划中，做到2000万人以后，肿瘤等疾病的早期诊断都可以实现。

但是光一个基因组够不够？我刚才讲到“三不”，一个基因组是不够的，所以美国又提出，要做一千美元的多组学精准医学。这是一个根本的想法，要多组学、大数据，5000人看不出来，5万人基本上能看出来，50万人的时候因果关系和趋势就非常清楚。

“三不”到底应该做什么？答案是大科学。有些代谢性疾病基本能防得住，肿瘤基本能够早期诊断、早期治疗。这些占到人类死亡原因70%到80%的疾病，因果关系清楚的时候，能不能控制住，需要什么样的平台，需要什么样的人群，需要产生多大的数据，这些大数据形成什么样的模式，都有待回答。美国人搞ChatGPT，我们要搞GTP，数据量从G(109)到T(1012)到P(1015)，生命科学的ChatGTP一定能够实现。未来一定是大科学等于大产业，所有科学项目，后面直接就是产业，所有的产业项目也无缝转化成科研项目。

多能干细胞转化成全能干细胞。全能干细胞和多能干细胞是不一样的，具备形成一个完整个体的可能性。我们的全能干细胞只比受精卵大3天，可以形成一个全新的个体，这个技术已经在猴子里面试验成功了，但是没有继续做下去（涉及科学伦理）。未来，在医学上，仍有无数可能的应用场景。

百万人肠道微生物基因组计划。这是我们2020年1月和欧洲几个国家签的一个项目，合作方说敢不敢提出一个1%，全球做8000万人？未来能不能做到全世界每个人都做，且是每年都要做？10年20年能不能实现？现在欧洲做一个需要几百欧元，将来几十欧元行不行？3欧元行不行？我说随着我们技术和成本的不断优化，一定能做到。

多年生水稻。2003年我们在政府支持下完成了水稻基因组，成为中国基因组学研究的一个里程碑。一晃20年过去了，我们最近与云南大学共同做了三年的水稻研究，把水稻变成了多年生的，成为去年Science全球十大科技进展。现在已经连续收割15季，不用犁田，不用插秧，只要做点田间管理，产量基本是稳定的。我们还在用时空组学技术，寻找水稻控制“春风吹又生”的基因，未来可以给农业带来巨大变革，少劳而获、不劳而获。

沙漠农业。用从植物纤维素中提取的有效成分，混合到沙漠里进行改造，如同给沙漠敷上面膜一样，可以保水保肥。一次性沙漠改造，七年没有再浇一滴水，仅依靠自然降水（年均百毫米），全部变成了绿洲。无论是生态改造、沙漠农业，还是碳排放，都有巨大潜力。我们在沙漠里面种植的作物，产量高、口感好，更重要的是我们把与根系相关的益生菌群找出来了。沙漠里原来几乎没有微生物，用了这个技术后作物根系富集了大量微生物。这项技术有望引领一场巨大的农业革命，世界粮农组织也已提出和我们全面合作。

华大一直坚持做科研，走产学研联动发展道路。华大生命科学研究院有2000多人，发表论文500多篇，平均引用率是58。我们的研究生院今年在校生已经有980人了，可能明年开始就有20%到30%的海外学生。国家基因库现在已经到了EB的数据，10的18次方，是世界上最大的数据库。

作为企业，我们为什么坚持基础科研？刚才我讲到生命的中心法则，从DNA、RNA、蛋白质到一个细胞，从一个细胞怎么变成生老病死的过程，是不是有个时间、空间法则？我们每个细胞里的基因都是一样的，为什么鼻子、耳朵、眼睛、头发长的不一样，转折点在哪里？谁在指挥？是不是有一个新的法则？肠道微生物起到什么作用？我们能不能对每一个细胞重新定义？怎么定义？从一个受精卵细胞变成人体37万亿个细胞，要不要搞清楚这个完整的发育演变过程？所以我们启动了一个时空组学重大计划，估计需要10到20年，需要百亿资金甚至更多。华大挣的钱都要回到基础科研中去。

什么叫时空？一个受精卵是怎么变成一个个体的？所以我们先做一条小鱼，研究它在48小时内怎么从一个受精卵变成一条鱼的，追踪每一个细胞的变化，每一个基因的变化，全球只有华大有这样的技术。从受精卵变成个体，以及“生老病死”这样的自然规律，过去从来没有人能回答这个问题。现在用我们的方法，完成三维、四维重建，能够开始回答这样生命的根本问题。

我们这个基础研究如果继续前进，是不是所有的物种都可以这么做？这中间孕育的商机在哪里？基础科研和产业从来都不应该分开，至少生命科学领域是这样的。

这个时空组学国际大科学计划，已经有30多个国家、300多个科研团队加入。我们希望在这一场关系生老病死过程的研究中，通过“时空”的解读，做出中国人应有的科学贡献。

我们的科研活动已经从最高的山巅走到了最深的海底。

在一万多米的海底，我们的深海测序仪已经在工作了，发现的95%的微生物是全新物种，给世界已知的微生物数据库增加了6.9%的数据；病毒99%是新的，给世界病毒数据库增加了24%。我们的项目建成了最大的海洋数据库，比联合国和法国政府、欧盟支持做了十几年的数据库，一次性就大了十倍以上。发现了2000多个新的抗生素（基因），还有新的酶、合成酶、工具酶，一大堆的新发现。在马里亚纳海沟，现在只有中国人能下到深海并取样，其他国家都没有相应技术能力。2022年开始，美国禁止中国人去马里亚纳海沟，我们转战新西兰，转战南太平洋。去年年底和今年，华大和中科院深海所又在新西兰海沟的10040多米深处找到很多新东西。

我们和中科院深海所、上海交大发起了一个叫MEER (马里亚纳海沟生态环境科研计划) 的计划，任务是探索生命起源。在深海5000到6000米的地方是一个“荒漠地带”，没有什么微生物，但是为什么在万米深渊物种却那么丰富呢？万物生长靠太阳，靠的是核聚变的能量，但黑暗海洋里为什么能有那么多生命？凡是有地壳活动，有地热、有地震的地方，都有可能给生命起源和演化带来全新认知。

今年春节的时候，我又去高海拔地区取了样本，98%是疑似新物种。在高辐射、低气压、低氧状态下，那些极端条件下形成的基因和物种，对我们有什么启发、有什么意义，这都是我们在努力回答的问题。

美国正在制裁我们，但国内许多单位仍在引进我们竞争对手的东西。我们的竞争对手进入国内，各省都在抢。在政府采购招标时，不少指标都是定向的，带马甲的伪国产设备到处耀武扬威，这是不公平的。我们写了很多报告，都不管用。后来我们提出来，能不能至少做到同等税收，人家制裁我们，你不制裁人家，税收还给他5%的优惠，这是什么道理？在这个领域美国人出什么价，我就以人民币价格和他对着，他没有能力和我们竞争。但我们没有应用场景，我们目前最大应用场景都在海外。华大100多亿收入里，60%以上是海外收入。如果国内有重大的应用场景，哪里还有什么资本的问题？有效市场在前沿科技里见不到，反倒是负面争论太多。

不同的领域，不同的应用场景，对市场和政府的期盼和需要是不一样的。在不同的创新阶段，提出不同的社会需求，如何创造有效市场和有为政府，挑战还很大。

谢谢大家！