在病房外拦“妖怪”的人

显微故事2021-03-30
我们仰望星空,不就是为了让身边的人过得更好吗?

人类为什么要仰望星空?

罗帅的答案是:“为了让身边的人过得更好一些。”

本期显微故事讲述的是一群从事基因检测行业的人。他们希望借助基因检测,为人们预告患病风险,提供健康管理建议,在病魔这只“妖怪”进入病房前,就拦住它。

以下是关于他们的真实故事:

文 | 赵然

编辑 | 梅子

病房里的“妖怪”

病人的每一口呼吸吐纳都已是煎熬,非小细胞型肺癌带来的巨痛无时无刻不在折磨着他。

基因检测实验室里,罗帅的目光正停留在病人的肺穿刺样本上。

样本的检测、分析已借助高通量测序仪完成了大半,只差最后一个环节,基因检测报告就能和血检结果一起,为治疗方案提供用药指导了!

实验突然被打断,罗帅收到医院通知:暂停实验。

北京的夏天燥热沉闷,白大褂下,一股凉意从脚底蹿起——这意味着,病人已经去世了。

他曾做过上千例活检样本的基因分析,这是最懊恼的一例。

非小细胞肺癌仿佛一个“妖怪”,所有肺癌里,80%都是它的身影。其中,近7成患者发现时已处于中晚期,而这个“妖怪”最主要的致病因素就是吸烟。

“真的很遗憾没能挽救,如果能提前预防该多好。”

罗帅不想再在病房里捉“妖怪”了,他想在“妖怪”进入病房之前,就拦住它。

几千万年前的秘密

2019年初春,寒意料峭,罗帅走进北京二环建国门外的一处共享办公空间,坐在了李智面前。

李智的上一个身份是年薪几百万的某私募基金副总裁,在进入投行之前,他的人生轨迹更多和生命科学研究有关。

2005年,李智进入武汉大学生命科学院读本科时,中国的基因检测行业刚起步。

那时,全球多国耗资30亿美元的人类基因组测序工作终于完成——1700万年前,人科从长臂猿科的祖先中分离出来,从古老的时光就镌刻进基因双螺旋60亿个碱基里的秘密,第一次在人们惊奇的注视中缓缓展开。

当时,社会上已经流行“21世纪是生命科学的时代”这一说法,但李智就读的生命科学专业待遇并不与名气成正比。

“国内生命科学专业博士每月才拿1000元左右的薪水”,李智认为,本质上是生命科学的产业化程度较低。

2014年,李智尚在投行时,基因检测行业的转折点已悄然来临——基因检测公司Illumina发布了新款基因测序仪HiSep x Ten,可以准确测出全基因组序列,并将基因测序成本降到千元美元的水平,基因检测的市场开始迎来全面爆发。

随着成本的下降与技术的普及,基因检测的概念也逐渐深入人心。

一个广为人知的例子是,好莱坞女星安吉丽娜·朱莉在38岁时,发现自己携带了高危的乳腺癌基因突变,于是做了双侧乳腺切除手术。

Illumina采用的基因测序法是“鸟枪法”测序,有点像拼图游戏,基于完整的人类基因图谱这个封面,先将所有基因组打乱,切成随机碎片,然后测定每个小片段的序列,最后像对照拼图封面那样,重新排序切片,确定它们在基因组中的正确位置。

听起来简单,但实际的测序困难程度好比从一座堆满了拼图碎片的大山里,准确无误地拼一幅图出来。

李智清楚,对于基因的解读不仅需要生命科学的创新,更对云计算有着天然的需求:云计算出现前,基因数据分析需要长达数月的计算周期,云计算极大地加快了基因数据分析速度;基因检测先拆分小片段,再分段得出结果,最后合并结果,好比大数据中的并行计算。

“基因测序探索着从生命诞生之初至今的密码,云计算是思考者,把探索者发掘的每个蛛丝马迹,变成对生命未来衍变的预言。”李智说。

他敏锐地捕捉到基因检测技术的进步和成本的下降,想让普通消费者也能够享受到这项技术带来的好处,于是辞职创立了北京拉索生物科技有限公司(以下简称“拉索”)。

基因检测有两个方向,一个是医疗级基因检测,如罗帅之前的工作,包括生殖健康、肿瘤诊断及治疗等领域,价格动辄上万;另一种是消费级基因检测,为普通消费者提供泛医疗领域的药物反应检测、遗传病风险检测、健康风险评估、用药风险提示等,给出健康管理建议,几十元到几百元的价格也更亲民。

李智选择了后者,从西装革履的投行精英,变成了在知乎上熟练地回复基因检测相关问题的创业者;罗帅则抱着“把患病风险提前告知人们,通过改变生活习惯减少患病几率”的想法,成为拉索的一名遗传咨询师。

图 | 基因检测结果显示该用户得食管癌几率较大

飞入寻常百姓家

拉索创立之初,便拿到了3600万元的天使投资——这是全世界消费级基因检测行业史上最大的一笔天使投资。

第一个难题摆在李智面前:一个用户的基因数据,哪怕压缩后也接近几百MB,这些数据要存储、计算,还将随着基因学科的发展越来越多,需要一个极其聪明的“脑子”。

而“成本”又是创业公司的生死线,如何建立可靠、稳定又划算的技术支持体系?

上云是成本最小的方案。“考虑到稳定性、口碑和技术支持能力,我们创立之初就选择了阿里云”,拉索CTO何承雄说。

他是技术行业的老兵了,曾就职于飞信、360,一路看着云计算、SaaS、移动互联网从萌芽到澎湃之势。

他深知,和其他行业不同,基因检测和生命科学的结合非常紧密,其结构层次有自己的特性;算法也更有专业性;用户的数据安全更是要严防死守的红线。

随着云计算技术的进步,目前公有云平台已经可以为基因检测公司提供大规模、易扩展的数据计算分析能力。

拉索把基因检测实验室的基因数据计算交给了云服务器(ECS),这种弹性可伸缩的计算服务,帮助拉索降低 IT 成本,提升运维效率,使拉索更专注于核心业务创新;面向消费者的核心产品——基因宝App的服务器、数据库存储也被部署在云上,采用了云数据库RDS。

地基已夯实,服务器、数据库严阵以待,期待着第一位“来客”。

拉索产品科学副总裁唐祖龙清楚记得,2018年10月21日凌晨4点多,基因宝App第一个版本上线。很快,第一位用户的唾液盒寄来了!

在拉索的广州实验室,首位用户的口腔黏膜细胞被从唾液里提取出来,双螺旋上携带的基因数据,在云上被轻巧且飞快地检测、计算、分析,被转译成普通现代人可以看懂的祖源分析、遗传特质、遗传病变异筛查、用药风险提示等信息。

图 | 拉索工作人员用液相质谱仪测试oligo

罗帅介绍,正如“世上没有两片完全相同的树叶”,同一种药物在不同个体的药动学、药效学特性也不同。

一片阿司匹林,有的人用完哮喘的副作用会比普通人大,基因检测结果可以帮助患者酌情调整用量或选择备用药。

图 | 基因检测结果提供用药指导

罗帅记得,最“离奇”的一次,有位用户反馈自己父亲是A型血,母亲是O型血,但自己的基因检测结果是AB型。身边的人纷纷劝他“做个亲子鉴定”。

这位用户摸不着头脑,后来通过罗帅了解到,自己其实是非常罕见的孟买血型,这种血型在中国仅有约30例报道。

这意味着,一般血库都没有这种血液储备,如果这位用户有输血需求,就要预先采血准备。

截至目前,拉索累计为几十万用户提供了用药指导信息、遗传病筛查、祖源分析等服务。

除了改变人的生活,基因检测技术也为宠物提供服务。

许多宠物虽然看似健康,却有可能携带致病基因,宠物遗传病检测可以从宠物的口腔内壁上的分泌物中,提取宠物细胞和DNA,分析宠物的基因信息,提供个性化的养育、育种建议和医疗健康指引。

何承雄算过一笔账,同等规模下,用云节省了50%的人力成本和30%的服务器成本。

对创业公司来说,每一笔省下的成本,都可支撑更多的服务拓展——比如,一个自建的临床诊断级别的实验室,一场快速试错,或者给罗帅这样的生命科学从业者更好的待遇。

一个人的“战场”

创业公司保持着飞快的发展速度,基因宝App一个月迭代2次,愿意为基因检测买单的用户越来越多,拉索需要租用的服务器也越来越多。

图 | 拉索工作人员在通风橱进行荧光杂交实验

业务的转折性突破发生在2020年。

拉索生物与高校科研机构合作,研发了高密度基因芯片(microarray),涵盖测序仪、芯片、试剂和软件一体化解决方案,打破了Illumina、Affymetrix两家外国公司在这一领域长达20年的垄断,这是中国公司首次在这一领域实现国产替代,预计2021年上半年实现量产。

基因检测芯片的成功研制,将基因检测成本降至原来的一半以下,可预见的是,这将进一步降低基因检测价格,带来用户量级增长,拉索预计2021年用户量会从几十万增至100万。

为了承接用户大潮,何承雄提前做了技术架构的调整。拉索原搭建的系统架构已经跟不上业务需求,于是购买了一批新的服务器,逐步将原有架构改成弹性更好的Kubernetes集群。

“长远来看,用户量突然爆发时,我们也可以动态租用云计算的更多资源,只需要非常少的人工干预”,何承雄说。

拉索有20多个开发技术人员,但所有技术后台的运维,都落在了90后姑娘陆霖的肩上。

陆霖的工作的上一家公司采用物理机存储数据,她最怕听到的四个字就是——“硬盘坏了”。

“用物理机存储数据,服务器要多准备几台,保证高可用,成本高不说,一旦坏了,里面的数据可能会丢”,出个大点的故障,就得几个运维人员围在一起,动不动修上一天。

在拉索,陆霖运维的技术平台均已上云,“稳定性有保障,少了很多运维成本”,但也意味着,“有很多技术需要学习”。

好在,她身后有一支“虚拟团队”。工单是她最重要的“帮手”之一。在拉索一年多,她一共提过90多次工单,还加入了云厂商的飞天会员。

“云上的产品更新非常快,我有时会遇到各种运维问题,就提工单。”“帮手”和她距离几千公里,但基本提上去几分钟就会有回复,“有时候技术问题比较棘手,技术支持人员会先回复我,再具体解决”。

有次凌晨,突然有个技术问题,拉索的后台机器自动报警,那时陆霖已经下班休息了。

问题持续了30秒后解除,等陆霖第二天上班看到报警记录的时候,发现阿里云的工单支持人员凌晨还发消息解释了问题原因。

“就像是一个虚拟团队,它能支撑我,也能自己解决问题。”陆霖说。

拉索使用的云计算产品和架构越来越多,技术支持需求也越来越频繁。沟通得多了,远在大连的电销小二林向一和杭州的服务小二许群,连北京的陆霖什么时候上班、什么时候休假都记在心里,还组织产品经理、架构师上门拜访,为拉索推荐了基因计算的优化解决方案。

图 | 工作人员使用移液枪定量实验

高密度基因芯片研发成功之后,技术突破的故事还将继续。

罗帅当年埋下的种子已经发芽,借助人类基因图谱这张密卷,他正为越来越多人提供疾病风险的前置提醒,赶走他们门前的“妖怪”。

罗帅年近三十,最怕父母身体出问题。父亲是个“不听劝的倔老头”,吸烟、喝酒如家常便饭,后来被罗帅拉着做了基因检测,一看检测结果显示得糖尿病的风险较高,“不倔了”,烟、酒老老实实戒了,每次罗帅回家,都要拉着他去打乒乓球。

看着父亲的身影,罗帅忍不住感叹:“我们仰望星空,不就是为了让身边的人过得更好吗?”

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