在同事眼中，刘毓文和常玉晓是一对互补型的“创业CP”。中国农科院深圳农业基因组所的这两位研究员，一位负责算法，有着丰富的创业经验，擅长路演宣讲；一位负责实验，在国内外有着应用研究和产业化经历，承担着实验技术支撑。“科研不能是纸上谈兵，如果做出来毫无用处，那做它有什么意义呢？”“科学家开公司不但不是不务正业，反而是积极响应号召，把自己所学所得应用到生活中，以科技推动产业，以产业推动发展。”同样的想法让他们走到一起。2022年10月，他们联手创办中农芯跃（深圳）生物科技有限公司，建立“万相育种加速器平台”。凭借这一加速器，他们在多个创业大赛中得到评委青睐。目前，对他们公司的天使轮投资正在尽职调查中。
刘毓文（左）和常玉晓。受访者供图
创业路上的相遇
“我一直在产业化的路上。”2014年从芝加哥大学获得博士学位之后，刘毓文就走上了创业之路。读书期间，刘毓文领养了一只狗，但一直不知道它的血统。因为自己是做基因组研究的，于是他就想能不能通过测序得知狗的血统。“但动物基因组测序鲜有人研究，测序成本也比较高，很多普通家庭其实是负担不起的。那时候我就在想，能不能把动物基因组测序的价格降下来。”刘毓文说，当时的他认为国外的宠物基因组检测市场已经风生水起，最领先的宠物基因检测公司已经拿到上亿美元的融资，而国内尚无这一行业企业，会不会也蕴藏着巨大的商机？于是，当同班同学们纷纷进入科研界时，刘毓文却决定放弃国外的科研职位回国创业。同学们都笑称他要回国“卖狗”了。这一决定让他的博士后指导教师甚为震惊。“当时我的学术成绩还不错，高分论文也不少。他一直以为我要搞学术。没想到我要搞产业。”为了绕过国外的技术壁垒，刘毓文在自己家里搞研究，通过开发宠物液相芯片降低了部分测序成本。但由于国内宠物基因测序市场并不成熟，第一次的创业之路走得并不顺利。于是刘毓文决定回到他得心应手的学术领域，等待新的契机。忍受了芝加哥12年的严寒气候，刘毓文选择了深圳这个温暖的城市重新出发。“我特别喜欢深圳，从气候到环境到风景都让我觉得很亲切。深圳市政府对种业支持力度也非常大。”刘毓文说，基因组所的科研氛围更让他感觉“和在美国工作没有什么区别，一切都很务实、透明、制度化，非常舒服”。他也如愿遇到了创业的新契机——在基因组所与常玉晓相遇，开启了第二次创业之旅。“我们是在一起吃饭的时候认识的。当时就发现我和常老师夫人都是湖北宜昌人，而且家相距不到一公里。非常有缘，精准定位。”刘毓文回忆说。第一次见面两人就聊起了基因检测成本居高不下的问题。当时的常玉晓正“犹豫着已有的成果要不要做技术转化，因为转化还是比较耗精力的”。对创业很有热情的刘毓文恰好在这时候出现了。“我们两个的互补性非常好。我原来是做植物的，他是做动物的。我们又有比较类似的知识背景，都做过医学方面的研究。”常玉晓说。“我一直想找能够跟我互补起来的人合作，互补才是1+1>2的效果。常老师实验这一部分做得很好，而我自己在基因检测实验这方面不怎么做。”刘毓文说，“我们一拍即合，他负责实验部分，我负责分析部分。”两位科学家合作的目标就是：突破传统的基因芯片技术，达到高准确度和低成本的动植物个体基因型鉴定。他们发现，两个团队的技术储备经过协作改良，通过“生物技术+信息技术”的整合，只需要花费现有方法一半左右的成本，就能在动物个体中检测出1000万~1200万个遗传标记，是现有芯片检测数量的200倍，具有很强的便捷性和数据的稳定性。就这样，“创业CP”组起来了。
刘毓文（左）和常玉晓。受访者供图
“错误”的条带创出低成本育种技术
近年来，基因芯片技术在动植物育种中得到广泛应用。但是，“目前，基因芯片技术主要被国外的企业垄断，不仅研究成本高昂，应用成本对于育种家来说也难以负担”，常玉晓告诉《中国科学报》。基因芯片指的是通过微加工技术，将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段（基因探针），有规律地排列固定于2平方厘米的硅片、玻片等支持物上，构成一个二维DNA探针阵列，因为与计算机的电子芯片十分相似，所以被称为基因芯片。以猪育种为例，采用国外育种公司筛查一头猪的基因型就需要花费180元，育种的“整个群体测下来，可能就要花费上万了，而且往往要测数百次甚至上千次才能得到准确结果”。常玉晓说，这是因为传统的动物基因组检测用的是医学方法，难以大量应用，所以成本居高不下。“很多人没有注意到农业样本的检测和医学样本的检测是不一样的。”常玉晓说，后者是对个体单独进行检测，对准确度要求极高，也可以接受极高的成本；而农业样本是对群体进行检测，相互之间可以参考，即使部分位点测错了，也可以借助群体进行校正，因此，可以容忍一些错误，但绝对接受不了高价格。针对农业样品的基因型检测，“创业CP”提出了‘以质换价’的指导思想，在这个方向上开发农业样品专用的检测方法。有趣的是，他们研发过程中一个关键技术的诞生居然来自一名研究生的误操作。“当时她没有理解我的实验要求，有一个小步骤忽略了，她以为自己错了，很忐忑地拿着‘错误’的条带来给我看。”常玉晓说。结果，常玉晓一看觉得“有点意思”，虽然不是预期的结果，但是这个结果很好！于是他们对此展开了深入研究，最终创制了一个低成本的检测方法。“我们自主研发的FBI-seq测序技术，不仅简化了文库制备的流程，还极大地降低了文库制备的成本，为高通量测序技术在育种中应用扫除了高成本障碍，解决了测序‘耗材成本高’‘技术难度大’两大问题。”常玉晓说。
常玉晓 受访者供图
当平台1.0版本做出来的时候，他们成功实现了植物基因检测的低成本化。“但是我们还想解决动物基因组检测的成本问题。显然1.0版本对动物不适用。那时候我很着急。”刘毓文说。这时候，常玉晓提出来，在他此前的研究过程中，曾经发现一个更好的办法，或许能够让动物基因测序序列的样本在基因组分布更加均匀，从而更加适用于刘毓文开发的算法对数据的需求。于是在二人的共同努力下，平台2.0版本顺利实现了对动植物基因组检测的低成本化。他们把信息技术和生物技术结合起来，构建Farm-Impute体系，又解决了“测序数据量大”这一大难题，通过降低个体检测的数据量需求，进一步大幅降低了检测成本，同时搭建了一个基于深度学习的多层级模型DeepAnnotation，从海量的基因数据中筛选、鉴定得到所需要的有效育种信息，近期又开发出了EmbryoGS体系，能通过少量胚胎细胞进行准确基因型分型，从而把基因组选择的时间窗口提早到胚胎阶段。。“随着数据的不断累积，模型会越来越完善，算法结果也会越来越精确。从最初的个人兴趣出发，到现在项目的发展，我逐渐意识到这项技术的意义不仅仅再局限于服务于个人、家庭，还与我们国家种业发展紧密相关联。”常玉晓说。为了推广这项技术，刘毓文和常玉晓参加了几次大型转化项目路演活动和大赛，引起了企业的关注。目前他们的技术已经开始在巴马香猪等育种项目中得到应用。
刘毓文 受访者供图
保护+创新：双轮驱动
“我个人认为，科技产业化一个核心的问题，就是要根据产业的需求来制定科研的方向。”刘毓文说，如果天天坐在实验室里搞科研，是可以解决一些问题，但很可能在产业里用不上，或者用处有限。“真正要做产业化，一定得去产业里边看。”刘毓文说，他现在经常出差“跑产业”，跑不同的育种公司，到牛场、鸡场去看。“只有亲眼看见那些动植物个体在田间和养殖场的表现，跟育种企业家交流，你才能更清楚地明白到底哪些问题能够解决，哪些问题是有价值的。一定要把方向选好。”对于科学家该不该开公司的话题，刘毓文认为，科技和产业就好像人的两条腿，只有两条腿一样长，都有劲，才能走得稳、跑得快。一个学科的发展也一样，只有理论实践双驱动，才能获得稳定健康长久的发展。不过，常玉晓也直言，科学家开公司也面临一些难以解决的困难：不具备专业的管理运营经验；精力有限，无法很好地兼顾创业和科研；产品转化周期长，无法快速变现。为了做好产业化的运营，他们邀请了一位专业的运营管理人才加入，形成了一个三人核心团队。此外，他们非常重视知识产权保护工作，专门设置了一个部门负责相关工作。刘毓文说，目前他们已经申请了多项专利保护，对核心技术进行了较好的保护。与此同时，他们还在不断改进核心方法。“现在我们推到市场上的是我们的二代技术，我们还储备了第三代技术。”常玉晓说，他们一直在做新的开发工作，这样即便被别人复制，而专利没办法很好保护的情况下，他们还留有后手，可以拿出新的方法来超越竞争对手。6月，在湖南长沙召开的一次研讨会上，中国农业大学教授赖锦盛提出，希望未来的基因型检测成本能够降低至10块钱。“我们目前的技术对一个样品进行基因型检测的价格在150元左右，正在开发的第三代技术则可以达到这个目标。”刘毓文说。
