二代测序（或称新一代测序）是精准医学的基石，其将核酸打断成无数小片段，同时对数亿条小片段进行大规模平行测序以获得样品内的核酸信息。在医学检验中，DNA测序应用范围很小，因为基因组通常一辈子保持不变，只有少数癌症由DNA突变引起。而RNA由DNA转录而来，各基因的RNA表达量在各种生理和病理条件下都不同，因而用二代测序一次性测定多种RNA的量，就可以对几乎所有的疾病做到极为精确的诊断，甚至对一些重大疾病在症状出现之前很久就做到近乎100%的极早期预警。但如此有潜力的诊断方法，却迟迟未能在医学临床实践上落地实施，其主要原因是RNA非常脆弱，尽管人们通常采用干冰等昂贵的方式保存运输，但依然很容易降解；而以往的测序方法对降解样品轻则出现定量失准，重则完全测不出数据。并且，各测序单位使用的仪器不同、流程不同，数据也无法互通。这些因素使RNA二代测序难以作为诊断标准来推广应用。

由承启生物牵头研发编制的《RNA定量测序技术规程》团体标准，制定了一种RNA定量测序的标准流程，利用承启生物自主研发的FANSe算法的超强准确性和稳健性，使该流程可以无视通常的RNA降解：自然降解的RNA样品和未降解的样品，经过完全相同的流程，可以达到R²>0.98的定量相关性，误差与同一管样品测序两次相当，证明了这一流程的惊人稳健性。同时，该流程对目前市售的所有主流二代测序仪型号均可得到高度一致的定量结果。该流程对样品的保存运输也做了创新，并通过大量的商业化实践，可稳健地实现RNA样品国内常温运输或者普通冰袋运输，在7-10天的国际运输中也无需使用干冰。这大幅优化了目前的RNA样品冷链物流体系，大大降低了物流成本，并使得以往很难空运的样品可以在三天内空运到世界上任何一个主要城市。经过多个商业实验室的实践测试，该流程只需要对实验员进行简单培训，第一次实操即能达到满意的效果。可以说，该流程是首个高稳健性、全平台通用的RNA定量测序流程，对规范整个测序和精准医学行业、推动RNA测序的临床应用，有着至关重要的意义，解决“精准医学不精准”的世界性难题。

随着全球老龄化快速加深，老年失智问题越来越成为制约老年人生活质量的重要因素，不但使老年人自身生活质量低下，也给家庭和社会带来了沉重的经济负担和照护负担。由于老年失智常源于神经退行性疾病（如阿尔茨海默症等），一旦发病便不可逆转，因而预防成为解决这一问题的核心手段，因此必须弄清哪些因素会影响失智的发生。传统的研究是采样研究，即从人群中抽取一定比例的人进行研究，或者等待志愿者自己报名参与研究。但这种抽样的方法很难避免偏倚，例如以医院为主体开展研究，去医院的人基本是有疾病的；以社区志愿者为主体的研究，则向比较开朗外向、愿意参与社会活动、对医学研究认知较高的人群偏倚。因此虽然老年失智问题的调研已有不少，但这些调研的结论常常大相径庭，也几乎不能被推广应用。

“龙华万人老年健康计划”则打破了“抽样研究”这一偏倚性问题，在国际上首次采用了“全集式”研究，即对一定地域范围内符合入组条件的全部人群进行调研，除非他实在无法参与。该项研究对深圳市龙华区全区、龙岗区和光明区的部分街道的范围的老年人开展，覆盖面积约235km²，总人口约323万。对该区域全部60岁以上户籍人口8467人全部进行入户访问调查，除502人因不在深圳无法接受调查外，其余7965人全部取得了调查结果，应答率高达94%。除去个别信息前后不一致或有缺失的，7766人的问卷调查完整有效。而且深圳是个移民城市，绝大多数居民是从外地迁入的，来源地十分多样，这意味着人群的遗传背景十分多样。因此，如此全面的全集式调查使结果能反映社区人群的真实状况，比以往项目更全面、更深入。

与以往研究公认的结论一致，年龄仍然是失智的最大风险因素，90岁以上失智风险是60岁的23.92倍。在所有受访人群中，女性失智风险仅略高于男性（OR=1.15, 95%CI 1.04-1.28）。教育程度可显著降低失智风险：与文盲半文盲相比，哪怕仅有小学至初中教育水平都能降低三分之一的风险，大专以上文化水平则可降低三分之二的风险，说明多用脑的确可以提升老年生活质量。此外，婚姻也是显著的保护因素：与已婚者相比，从未结婚的人群风险值高达3.6倍，离婚或丧偶的风险值也高达1.98倍。传统上认为与家人同住可以预防失智，但本研究发现与独居相比，与配偶、子女、其他亲属同住均无显著差异，反而是与非亲属同住和采用家庭照护服务者失智风险会提高2.38-3.33倍。同时，该研究发现评估老年人能力的四个维度显著相关，即日常生活能力、精神状态、感知觉和沟通以及社会参与能力，其中一个维度差则其他几个维度也会差。

“龙华万人老年健康计划”于2019年10月启动，由时任龙华区政协委员的张弓、袁晖、马静、陈小珠等委员与西安交大张磊教授、华南理工大学杜红丽教授等共同发起，旨在通过创新的研究范式提高大规模调查的效费比，以全集式的研究揭示影响社区老人健康的真实因素，并通过低成本的家庭或社区干预措施进行预防或治疗。承启生物与厚德世家等公司承担了大范围入户走访调查和采样的任务，并得到了各社区、街道的大力支持。由于疫情的原因，项目团队为避免调查给老人带来感染风险，项目一度暂停，至疫情放开后才得以全面恢复。接下来，项目团队还将做更多研究，为提升银发族的生活质量做出贡献。

“龙华万人老年健康计划”第一阶段成果：
A Multidimensional Assessment of Activities of Daily Living, Mental Status, Communication, and Social Abilities Among Older Adults in Shenzhen, China: Cross-Sectional Study

国际人类蛋白质组计划（Human Proteome Project）是人类基因组计划之后的又一重大国际合作大科学计划，旨在鉴定所有人类基因组编码蛋白，绘制人体蛋白质图谱，作为研究蛋白质分子功能、推进疾病的诊断和治疗的重要资源。相比于人类基因组计划时中国仅负责1%的测序工作，中国科学家在人类蛋白质组计划中的参与程度有了质的飞跃。目前，中国科学家负责了人类三条染色体上的蛋白质研究，分别是1号染色体、8号染色体、20号染色体。2022年起，暨南大学教授、承启生物首席科学家张弓博士被选为国际人类蛋白质组计划的常委，是唯一来自亚洲的常委。

国际人类蛋白质组计划所产生的人类蛋白质数据载于neXtProt数据库（www.nextprot.org），是目前人类蛋白质组最权威的数据库，由瑞士生物信息学研究院（Swiss Institute of Bioinformatics）建立和维护。随着中国科学界对蛋白质组高质量资源的需求与日俱增，洲际访问neXtProt数据库常常遇到速度缓慢和卡死状况。为此，承启生物从2021年末起承建neXtProt数据库的亚洲分站（https://nextprot.cn/）。但由于中国和欧洲的网络环境差异巨大，承启生物做了许多调整与更改，复刻了主站的全部内容与结构，方便用户的使用习惯。同时，两个数据库的内容也会定期同步。亚洲分站的建设完成，将大大提升中国和其他亚洲国家利用这些高质量蛋白质数据的便捷程度，对人类蛋白质的研究、疾病机制研究和药物开发起到显著的推动作用。

承启生物是HUPO（人类蛋白质组组织）的长期合作伙伴，在人类蛋白质组计划中有很大的投入。承启生物以高精度的大规模测序比对算法FANSe系列和翻译组测序技术（含RNC-seq, Ribo-seq）享誉业界，并为人类蛋白质组计划免费提供翻译组测序服务。

癌症的诊断、分型、治疗中，突变检测是重要手段。特定的突变对应着相应的治疗方案，尤其是近年来火爆的靶向治疗和免疫治疗，均高度依赖突变检测的结果。因此突变检测的灵敏度和准确性在癌症的诊疗中十分关键。用二代测序手段进行全基因组级别的突变检测一直被视为癌症诊疗的“通用武器”，但市场上的现实状况却是乱象不止。不少人都有过体会，将同一份样品送到两家公司去进行检测，得到的两份突变检测报告却大相径庭。事实上，这是一个国际性的难题。2017年，JAMA Oncology杂志发表研究，将40个患者的ctDNA样品送至两家国际知名的测序公司，大部分患者得到的两份突变检测报告中的突变完全不同。医生很难从这样两份充满着矛盾和冲突的报告中制定正确的治疗方案，看似“先进”的二代测序技术却往往带来悲剧。在实验和仪器早已高度标准化的情况下，主要的问题在于算法的准确性。使用标准样品进行的室间质评一直是监管部门使用的质控方法，但对基因组级别的检测，标准样品难以制备：人工方法做几个突变出来还可以，但整个基因组的突变状况要想给出可靠的标准答案非常难以做到。也因此，长期以来整个市场无法得到有效监管。

2020年，华南理工大学杜红丽教授团队使用多个真实世界的测序数据集，制作了一系列基因组级别的低频突变标准测试数据集，这是世界上第一个接近真实癌症测序应用场景、并有明确“标准答案”的突变检测评测数据集，可以客观真实地反映突变检测流程的能力。此次研究中，研究者们利用这一系列标准测试数据集评测了5种突变检测流程，包括唯一的纯国产自主开发的FANSe流程和国际上的4种主流突变检测算法。测试结果显示，所有算法能检出的突变基本99%以上都是正确的，即“假阳性”较少，但灵敏度则有巨大的差异。在所有场景下（突变频率1-40%，测序深度100-800x），FANSe的灵敏度都显著超越其他所有算法，即FANSe能检出更多的突变，同时保持很高的准确度。即便是1%突变率下，FANSe也可以正确检出87%的突变，而此时Mutect2和Strelka2仅能检出20%左右的突变。突变率5%时，FANSe即可几乎完美地检出所有的突变。速度方面更是一骑绝尘，无论是序列比对(mapping)过程还是突变检测过程，均比其他流程快上数量级。

FANSe算法由承启首席科学家张弓教授开发，最初是专门用于大规模测序的序列比对，其准确度有数学证明，并已基本达到理论上限。随后逐渐扩展其应用领域，目前已直接整合了快速的突变检测和表达量检测等常用分析，部署于承启生物的云平台上。2020年，承启生物云平台创造了单机5分钟分析完成一个人全基因组测序数据集的世界纪录并保持至今，用户不再需要自己购买昂贵的服务器，只需要上传数据即可享受免费、快速准确的基因测序分析服务。2022年，以FANSe为基础的大规模测序云分析系统在AWS上部署成功，全世界的用户都可以在数据不出境的前提下使用FANSe快速准确的分析。FANSe极高的效率也使得其成为唯一一种在纯国产CPU上能达到应用上可接受的速度的分析流程，使得基因测序的全流程完全脱离国外技术，彻底避免“卡脖子”，保障中国精准医学的安全。

此次FANSe被确认可以准确全面地检测癌症突变，将为癌症诊疗等应用提供重要的标准化依据，也为行业树立了一个新的标杆。

深圳2022年9月19日 /美通社/ -- 近日，承启生物携手亚马逊云服务（AWS），在AWS上成功部署了基于FANSe算法的全自主基因测序分析云平台，并免费向全世界开放使用。承启生物将依托AWS构建的云计算加速系统，充分发挥FANSe算法精确高效、便捷快速、可扩展性强等性能优势，为全世界的基因测序企业和科研机构做好服务。FANSe算法在AWS平台的运行也标志着中国自主研发的精准组学技术解决方案走出国门走向世界，为精准医疗的发展贡献力量。

速度慢、算不准 传统算法短板不容忽视

随着数字化时代的全面到来，越来越多的企业开始将应用向云端迁移，而且从外围辅助型应用，逐步深入到生产和决策等核心业务系统，而AWS作为全球最大的云服务商，为全球数百万企业提供了安全性高、扩展性强、可靠性高的云基础设施，同时，还提供了来自全球数据中心的超200种功能服务，搭建了极具活力的生态系统，其较高的整体网络质量，低延迟、低数据包丢失，应用程序灵活度高等特点满足了公共事业政府部门、传统企业、老牌互联网企业、创业科技公司等不同机构企业的多元化需求。由于云计算弹性好、带宽大、算力高、按需付费的特点，似乎十分适合基因测序分析的场景，在AWS平台上，此前也确实有部分大规模测序分析算法运行，比如一些基于BWT的算法，然而却少有在精准医学和科研中的实际应用，因为应用体验其实算不得好，主要集中在速度慢、算不准两个问题上。

当前主流的二代基因测序是将DNA或RNA随机打断成无数个小片段进行并行测序，数据量极大，一个人全基因组测序数据集动辄高达300GB以上，采用通用压缩算法可将其压缩至1/4，上传仍然需要几个小时，传完还得解压。随后，需要进行序列过滤、序列比对、统计检验、数据库匹配等大量计算才能得出有意义的检测结果，传统算法运算效能不高，例如基因组突变搜寻常需要几十个小时才能跑完整个流程。为了提升算法的速度，国内有云计算服务商部署了FPGA硬件加速的基因测序分析系统，但此类分析系统成本高昂、应用单一，难以适应日新月异的应用需求。尽管如此，其单任务处理速度耗时依然较长，例如分析完成一个人全基因组测序数据集（不计网络传输）仍需接近2个小时，这种速度显然无法适应精准医学时代每天海量样品的分析需求。此外，传统测序分析算法参数复杂，如若没有相应的专业知识和经验试错，不易设置最优化的参数，从而直接影响检出率和准确率。因此，企业宁愿自行购买维护昂贵的服务器集群、花大价钱雇佣生信分析员在本地进行分析，也极少愿意在实际业务中使用云平台。

FANSe在AWS公有云平台上线 为基因测序行业降本增效

FANSe算法由承启生物全自主研发，历经多次更新迭代，如今已发展到第四代，在基因组突变搜寻、转录组定量等常见应用中，其准确度和稳健性显著超越传统算法，是迄今为止稳健性和准确性最高的比对算法。在运行速度上，其曾创下并至今保持了单机5分钟分析完一个30X人全基因组测序数据集的世界纪录。承启还自主开发了专用于FANSe的压缩算法，能将测序数据压缩至最高1/20进行传输，成倍降低了网络传输耗时，且无需解压即可被FANSe处理。承启生物自主搭建的基于FANSe算法的私有云平台表现出了优异的性能，用户不必购买服务器，也不必掌握艰深的生物信息学知识，点点鼠标即可完成测序分析，得到稳健而精准的结果。但在私有云上由于带宽的限制，随着使用承启云分析的客户增多，就会出现数据"扎堆"传不上，带宽被"挤爆"的现象，这时，即使是FANSe这类快速精准的算法也失去了用武之地。

如今，基于FANSe算法的基因测序分析云平台"搬"到了AWS公有云平台上，首先解决的就是网络带宽问题。公有云分布式的网络总带宽极大，可以承载很多用户海量数据的同时上传，这对FANSe算法来说无疑是"如虎添翼"，其极为高效的优势在公有云弹性大的特点下得以充分展现：单任务完成速度快，小规模的应用上传完毕稍等片刻即可得到结果，大型应用如全基因组测序分析也只是需要调用更多的计算核心而已。且FANSe完全不需要任何FPGA、GPU等硬件加速，仅靠CPU运算就可实现如此高的速度，通用性较好，云服务商也无需专门配置专用硬件，在现有硬件上就可以良好运行，易于不断升级来适应层出不穷的新应用。

其次，基于FANSe算法的基因测序分析云平台在AWS上的成功运行，可以让来自全球的基因测序企业和科研机构在满足各国敏感数据不出境的法律法规要求下享有精准高效的分析服务，此前，由于涉及人类遗传资源，许多国家和地区政府立法规定基因测序数据和样本不允许出境，这也就使得很多境外企业和科研机构不能应用FANSe云平台进行基因测序数据分析。而由于AWS平台在各国都设有数据中心，完美地符合法律法规要求，就可以让全世界都获得基于FANSe算法的基因测序分析服务，从而推动全球基因测序、精准医学行业的快速发展。

于企业而言，FANSe在AWS的成功运行可以为其实现降本增效，而对于承启生物而言，在如今中美贸易战、科技战愈演愈烈的国际大背景下，纯国产自主研发的技术能获得全球最大云服务商的高度认可并全球部署，是中美基因测序行业逆向技术溢出效应的一个良好开端，未来，承启生物将继续深耕组学技术领域，以更多的国产创新技术助推行业发展，在世界舞台上发出更多的中国声音，赋能"精准医学更精准"。

众所周知，体育表现与基因关系极为密切，例如一个人几乎不可能同时擅长长跑和短跑。因此西方国家很早就开始将基因检测广泛用于运动员的发掘选拔、个性化训练和营养方案的制定上。国际知名体能教练胡赛因·阿卜德达耶指导过来自不同国家的上千名奥运运动员，2019年他接受采访时说："我们将对遗传信息的理解融入训练计划的考量，……这可使我们精确地理解并帮助我们的运动员，在最短的时间内最有效地达到他们的目标。" 十几年来一直为国家马拉松队、竞走队等提供保障的运动康复专家于尚雨说："如果不顾个体的基因背景，都使用相同的运动和营养方案，有的人就是比另一些人更容易受伤，恢复得也慢。"

美国体能协会NSCA体能训练专家、中国上海队前体能教练、深圳市龙华区政府特聘专家李元杰创立的英气科技，致力于将国际先进的体育训练体系本地化，融合训练体系、基因检测、可穿戴物联网设备、高水平运动员等资源，服务于大众，尤其是青少年体质的高效提升。在基因检测方面，英气科技经过多方比较，最终选择了承启生物的基因检测流程作为服务提供商，因为承启的全自主基因检测流程是《国家医学生命组学质量控制标准》的重要蓝本，准确度更高。在青少年体育训练中结合目前公开文献上的体育相关基因位点进行精准体育方案的制定，取得了惊人的成效：仅两个月时间，试点学校体育优良率增长86%，有的中考学生一个月就能从不及格提升至满分。"这说明承启的基因测得准，我们也能很好地在体育实践中应用这些信息。"李元杰说。"但已发表的研究大多基于欧美或非洲队列，缺乏中国人队列，在实践中感觉到不够完善，毕竟中国人的遗传背景和欧美非很不同，一些优势基因状况肯定不能完全照搬欧美结果。西方国家研究早、实践多，拥有庞大的数据库，而且将这些数据作为保护国家利益的机密并不对外开放。只有自主研发建立中国自己的精准基因数据库才行。"

因此，英气科技利用其在体育界的影响力和广泛的健将级运动员资源，开始打造国内首个健将级运动员全基因组数据库，对标欧美国家的同类数据库。出于对国家利益的考虑，整个全基因组测序和分析流程必须采用完全国产技术和设备，甚至连电脑都必须使用国产芯片以保证数据安全。"目前只有承启的流程能做到全国产化。今年承启实现了在国产CPU上用自主FANSe算法高效运算全基因组测序数据，彻底消除了数据泄露风险，因此我们的项目才正式启动。整个项目完全符合现有法律法规的要求。"李元杰说。目前，第一批健将级运动员的全基因组数据已全部分析完毕，收录进数据库。

暨南大学体育学院副院长潘东教授说："中国健将级运动员全基因组数据库的建立，标志着我国打破国际体育科技垄断，为我国体育走向精准化时代提供关键的基础数据支撑，不仅将极大地助力竞技体育人才的选拔与培养，赋能竞技体育的发展，也将促进全民体质更高效、更安全地提升。"

大规模测序，又称新一代测序、二代测序，将DNA或RNA打断成许多小片段进行平行测序，一次测序即可得到几百万至几亿个小片段的核酸片段序列信息，在生物学研究、疾病诊断、流行病溯源等领域有着广泛的应用。但产生的海量数据必须经过大量运算才能得到有生物学意义的结论，通常这需要很强算力的计算机或服务器才能在数小时内给出结果。

然而，高性能CPU和GPU高度依赖进口，不但有被国外断供"卡脖子"的危险，而且进口CPU还可能存在后门，有泄密风险。在政府等对安全性要求极高的场合，以往一直没有纯国产计算机能满足大规模测序的分析需求，这是由于国产CPU难以满足需求。

承启一直在生物信息国产化处理领域做努力，经过深入调研发现，兆芯开先CPU架构的整数性能理论上比较优秀，实际应用时需要软件的特定优化才能发挥其全部性能潜力，因此选择了兆芯开先CPU作为FANSe算法适配优化的目标。

承启生物自研的FANSe算法是目前唯一规模化商用的纯国产高性能大规模测序比对算法，2020年其曾创下单机5分钟分析完一个30X人全基因组测序数据集的世界纪录，并一直保持至今。算法完全自研带来了显著的优势，可以任意根据CPU的特性而进行特别优化，而依赖于国外知识产权的传统算法则难以做到。

日前，FANSe算法在纯国产平台上运行成功，CPU是兆芯开先KX-U6780A，固态硬盘来自长江存储，内存芯片来自长鑫。与之对比的是一台双Intel E5V3 (共28核56线程)的服务器，都部署在承启基因测序分析云平台上。在常见的转录组、翻译组、细菌菌群宏基因组等应用中，纯国产计算机的性能仅比服务器慢1%~12%，使用中几乎感觉不到其性能差异。这也是纯国产计算设备在大规模测序数据处理上第一次在实际应用性能上几乎追平国际主流服务器。

此前，承启生物和华大智造联合发布了国产大规模测序的全流程，将测序仪、试剂、分析算法等全面实现国产化，不依赖国外知识产权，有力地捍卫了中国精准医学的自主权。

如今，承启再进一步，凭借专门优化的FANSe算法，将纯国产计算设备的应用性能提高到比肩国际主流的水平，标志着中国的基因测序的安全性和自主可控达到一个全新的高度，不仅能支撑诸多精准医学应用，更能在检验检疫、流行病控制、生物战防治、法医鉴定等直接关系到国家安全的方面大显身手。

以多项领先科研成果 在全球学术舞台上发出"中国声音"

蛋白质是组成人体一切细胞、组织的必要成分，是生命活动的实际承担者。在人类基因组计划完成后，人类基因组各基因及其功能都有待在蛋白质层面予以揭示和阐明。事实上，蛋白质组比基因组复杂得多。据专家估计，人类基因组上约2万个基因可变化出高达数百万种蛋白质形体(Proteoforms)，因此系统性研究人类蛋白质组势在必行。为此，国际上成立了人类蛋白质组计划（Human Proteome Project, HPP），这是人类基因组计划之后的又一大型国际科学合作项目。2012年，"染色体中心的人类蛋白质组计划（CHPP）"作为HPP的核心正式启动，其主要目的是鉴定所有人类蛋白质，迄今为止仍在进行中。

此次，张弓教授被任命为国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员，表明中国关于人类蛋白质的研究已跻身世界前列，并获得国际学术界的高度认可，彻底掌握该领域的核心话语权。

事实上，此次张弓教授的当选绝非偶然，自2013年开始，张弓教授就和其他中国科学家一起，在人类蛋白质研究领域中不断发出中国声音。

2013年，张弓教授团队研发成功翻译组测序技术，并与王通教授、何庆瑜教授研究组一同提出，翻译组测序可以为蛋白质组质谱解析提供独立而精密的参考信息，从而极大提高解析蛋白质组的能力。该技术于2014年被作为CHPP的核心支柱之一，并在同年被人类蛋白质组组织列为国际人类蛋白质组计划的首要突出贡献；

2018年，张弓教授等人在核心生物期刊Nucleic Acids Research（《核酸研究》）上发表了目前最全的翻译组学数据库TranslatomeDB，该数据为蛋白质组研究提供了重要的参照资源和独立质控数据源；

2019年，张弓教授、王通教授、何庆瑜教授研究组通过翻译组测序和蛋白质组质谱技术，发现了数千个此前被认为的"非编码RNA"实际上可翻译出蛋白质。该研究系统性地重新注释了人类基因组，打开了一个全新的人类"暗蛋白质组"世界，也为研究各种重大疾病的机制、研发新型诊断和治疗方法探索出了更多可能。

由于其突出贡献，张弓教授被推选为2022-2024年CHPP新一届执行委员会常委。此次张弓教授在国际舞台上荣膺国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员，亦是对其在过去10年不断在翻译组测序技术和蛋白质组质谱技术相关领域的肯定。未来，在以张弓教授为首的中国科学家带领下，中国的人类蛋白质研究还将取得更多新突破，为解密人体的"健康密码"贡献更多力量。

以技术创新破局 促推行业发展

在学术研究者的身份之外，张弓教授的另一个身份是承启生物的联合创始人，在其带领下，承启生物也不断为国际人类蛋白质组计划贡献企业力量。

作为一家致力于用基因科技为人们提供精准医疗及健康管理服务的科技公司，承启生物建立了极为丰富的翻译组学研究，是目前仅少数能提供多物种翻译组测序及分析，并掌握着一系列翻译组测序技术专利的公司，得益于此，2017年，承启生物宣布为国际人类蛋白质组计划免费提供翻译组测序服务，助力国际人类蛋白质组计划早日完成。

自2022年起，国际人类蛋白质组计划的官方数据库neXtProt的亚洲分站也由承启生物建设、运营和维护。这是国际人类蛋白质组计划第一次将官方数据库交由亚洲公司运维，需要团队具备海量组学数据的精准处理能力和超大型生物信息数据库的运维能力。最终，选由承启生物作为该数据库的承接者，对于中国在国际人类蛋白质组计划中核心地位的提升具有重大意义。4月，位于瑞士的neXtProt数据库团队开始向承启生物同步现有数据。

如果说，张弓教授是承启生物的主心骨，那么其原创的"中国造"FANSe算法就是承接HPP官方数据库建立的基石。FANSe系列核酸测序算法是迄今为止稳健性和准确性最高的比对算法，同时具备很高的容错性，被CHPP指定为核心支柱的推荐算法，可单机5分钟分析完一个人全基因组测序数据集，刷新世界纪录。FANSe算法另一个特性是全自主开发，这使得其可移植性和扩展性几乎没有任何限制，可高效运行于全国产的计算机上，在目前国际贸易争端形势严峻的情况下，无论在软件还是硬件层面，使用FANSe算法都不会被国外卡脖子。以FANSe算法为基础，张弓教授团队和承启生物陆续成功研发了一系列高精度算法和实验方案，横跨核酸测序、蛋白质组、代谢组等，建立了完整的国产化全组学高性能、高精度分析体系，确保了中国精准医学的精准与安全。

未来，承启生物将继续依托自身的技术优势和资源，将更多更创新的基因测序、翻译组学、蛋白质组学等技术应用于临床与科研，为全面解析人类蛋白质组贡献一己之力，推动"以蛋白质组学驱动精准医学"的发展。

蛋白质是由20种氨基酸组成的长链，是所有生命功能的实际执行者。氨基酸序列决定着蛋白质的功能，绝大多数疾病都是由于蛋白质的异常而导致的。虽然绝大部分蛋白质由基因转录翻译而来，但许多机制可以使蛋白质序列在这个过程中发生变化，一个基因可以产生少则一两种、多则几万种不同的蛋白质，因此对蛋白质的序列进行直接研究就尤为重要。

蛋白质测序的精准化和实用化，在许多领域可以产生前所未有的应用。例如，利用蛋白质测序比核酸测序更快速、更不容易被污染干扰的特点，癌症、老年痴呆等重疾的早筛和诊断将变得更加快捷方便；遇到生物安全事件（如重大疫情）时，蛋白质测序能几个小时内快速锁定病原体，大幅缩短疫情初期明确病原体的周期，为应对疫情争取宝贵时间；抗体药物研发过程中对筛选出的优秀抗体进行直接测序，将可以很快通过合成生物学方法大量生产这种抗体，大大缩短抗体药物的研发周期；蛋白质测序技术也可以轻松破解被国外垄断的蛋白质制剂，大幅度降低药品价格；测定从环境中分离到的具有优异特性的蛋白质，如细菌真菌中降解各种污染物的酶，加以改造和工业应用，可实现绿色环保低碳的发展目标。

蛋白质测序技术在1967年就已出现，这比基因测序技术早了约10年，然而现在基因测序技术已高度成熟发达，蛋白质测序技术却一直进展缓慢，完整度低、精准度低、成本高，导致蛋白质测序一直没有得到大范围的应用。这其中最大的区别在于，DNA可以准确地进行复制或互补配对，几乎所有基因测序技术都基于此，而蛋白质无法复制，也无法依据序列来配对。

张弓教授团队在基因测序方面深耕多年，其全自主开发的FANSe系列核酸测序算法是迄今为止稳健性和准确性最高的比对算法，同时具备很高的容错性。团队将基因组测序中的分步拼接和使用FANSe进行高精度校正的思想移植到蛋白质测序上，对蛋白质质谱分析进行了策略改进，对同一样品的多份质谱数据进行自我比对和校正，最终对蛋白质全长序列的测序准确度达到了空前的99-100%，甚至可以发现买来的标准品蛋白中存在着突变。在不同结构特性的多个蛋白质的测试中，一律能达到近乎完美的全长测序结果，除非质谱仪测不出原始数据。更令人欣喜的是，这个策略甚至能应对质量较差的、有污染的实验数据，同样能稳健地输出准确的结果。实验操作简便，算法也大部分可自动化运行，因此这种方法成本低、速度快、易于推广。

正如基因测序精准化、廉价化之后引发人类生活和产业的巨变一样，蛋白质测序精准化、廉价化，将又一次给人类社会带来巨变。

目前，这一蛋白质测序方法的论文已在分析化学的权威期刊Analytical Chemistry上发表，算法可在承启生物网站上免费下载：http://chi-biotech.com/mucs/

国际人类蛋白质组计划（Human Proteome Project, HPP）是国际人类基因组计划（Human Genome Project, HGP）的后续国际合作项目，最早可追溯至2000年。彼时，人类基因组计划尚未完成，科学家们就已经意识到搞清楚人类基因组并不能完全理解人的生理病理过程，因为一个基因可以变化出几种至数千种不同的蛋白质形体(proteoform)，而蛋白质才是各种生理和病理功能的实际执行者。因此，各国科学家又策划了人类蛋白质组计划，力图研究所有的人类蛋白质，这样才能解开生命的奥秘。经过12年的前期准备，2012年人类蛋白质组计划正式启动。

人类蛋白质组计划的官方数据库是neXtProt (www.nextprot.org)，目的是建立一个人类蛋白质的百科全书。这个庞大的数据库最初由瑞士生物信息学研究所(Swiss Institute of Bioinformatics) 和GeneBio SA 共同开发，不但存储了大量的人类蛋白质知识库，也有大量蛋白质组、微阵列、RNA、蛋白质相互作用、蛋白质-小分子相互作用等高质量数据集，其上的数据频繁地更新，是人类蛋白质研究的集大成者，相当于研究人类蛋白质的基础设施。

随着人类蛋白质研究的不断深入，neXtProt数据库的容量越来越大，服务器负荷日渐沉重。中国日益增长的科研实力使得中国学者访问该数据库的需求与日俱增，但现有数据库的资源却远远不能满足要求。为了推动人类科学界对人类蛋白质组的研究，寻找有实力、有口碑的单位进行合作就成为其最佳选择。最终，承启被选定为neXtProt亚洲分站的承建单位。

虽然承启的主营业务主要是与大规模测序相关，由于其自研的FANSe系列高精度测序比对算法而被业界熟知，但承启在蛋白质组上的积累很早就开始了。早在2014年，承启首席科学家张弓教授所建立的翻译组测序技术就被作为人类蛋白质组计划的核心支柱之一，并连续被HUPO（人类蛋白质组组织）邀请在HUPO大会上做演讲。2017年，承启在HUPO大会上宣布免费为人类蛋白质组计划提供翻译组测序服务。2018年，承启发布了当时世界上最强的翻译组学数据库，为蛋白质组研究提供了重要的参考，该数据库被发表在国际权威期刊Nucleic Acids Research上。2019年，张弓教授发表重大成果，通过翻译组测序技术发现了数千个原本认为不可能编码蛋白质的“非编码基因”实际上能翻译出50个氨基酸以上的蛋白质，并且这些蛋白质稳定存在，在癌症中发挥着重要作用，人类基因组需要被系统性地重新注释。承启在这一研究中提供了核心的生物信息学分析服务。因此承启被委以此重任，绝非偶然。

对承启而言，常年具备处理海量组学数据的能力，可以完全承担建立neXtProt所需的服务器资源和技术资源，因此neXtProt亚洲分站的建设和运维都将由承启负责。

承启承建人类蛋白质组计划官方数据库neXtProt的亚洲分站，标志着中国在人类蛋白质组计划中的核心地位提升，这是承启为推动人类蛋白质组计划进展、为中国和亚洲的蛋白质科学发展的又一贡献。

本次优秀自然科学学术论文分新一代信息技术、生命健康、新材料三大类别进行评选，共有16篇论文获奖，其中生命健康类仅有5篇论文获奖。

11月18日上午，2021年深圳市科协学术活动月启动仪式暨首届优秀自然科学学术论文成果评选颁奖活动在深圳量子科学与工程研究院举行，张弓教授以获奖论文作者身份受邀出席活动，穿着他标志性的Hello Kitty衣服上台领奖。

张弓教授的获奖论文研究的是新冠病毒S蛋白与人类ACE2受体在不同温度下的结合特性。结果显示，38摄氏度及以上的体温可以有效降低新冠病毒S蛋白与ACE2的结合力，因而在新冠初期，发烧可降低新冠病毒侵染性，减轻症状，降低死亡率。而在新冠晚期，由于体内侵染和扩散已完成，高烧体温则只会给人体带来损害，无法降低死亡率。这与国内外大量临床数据十分吻合，简言之，“能发烧就没大事”。这篇文章对新冠治疗中第一时间降低体温的做法发出质疑，为新冠治疗方法的改进提供了重要依据。

该项研究发表在《Computational and Structural Biotechnology Journal》上，随即得到广泛关注，科技日报专门撰文报道。（详情请看链接：http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-01/06/content_460576.htm?div=-1）

中国日报(China Daily)也对此进行专访，并将此成果作为 Fighting COVID-19: the Chinese way (抗击新冠的中国道路)专刊的一部分。（详情请看链接：https://covid-19.chinadaily.com.cn/a/202101/06/WS5ff5600ba31024ad0baa0de7.html）  

难能可贵的是，这篇论文是本次获奖的16篇论文中唯一一篇主要由公司完成的科研成果，其他论文均由大学或科研院所完成。2020年2月疫情爆发期间，全国多数大学和科研院所无法正常运转。承启组织力量，独辟蹊径采用分子动力模拟方法先行计算预测，得以在严格封城时推进研究，同时克服种种困难，利用公司的资源和力量进行实验验证，最终成就了这一重要成果。因此，此次获奖彰显了承启高度的社会责任感与强大的科研实力。

这是国家权威机构对FANSe的“官方认证”。

目前，几乎所有二代测序应用需要进行mapping（快速比对），鉴于所有生物学意义的分析都高度依赖于mapping的结果，尤其是存在于reads（短读序列）中的错配结果，因此mapping的速度和精度都很重要。但速度与精度通常不可兼得，比如基于BWT原理的算法速度提升，但对错配的处理无法做到完美，在实际生物学应用中容易导致假阴性和假阳性问题，国际顶级科学杂志Nature斥之为“可重复性危机”（2012年）。2017年，JAMA Oncology杂志发布结果，将40份癌症病人样本送给两家世界知名测序公司进行测序，绝大部分样本的两份突变报告完全不同。因此二代测序技术在临床上乱象丛生，难以保证高通量下的准确性。

为此，张弓教授开始研发FANSe算法，力图建立稳健精准的二代测序基础技术。2011年，FANSe1代研发成功，奠定了准确稳健的数学基础，错误率可低至10^-9以下，一定条件之下可以100%保证得到数学最优解；2014年，FANSe2代研发成功，实现了并行化处理，同年开始部署在承启生物的云平台上；2015年起，高性能的FANSe3开始研发，2017年开始在国际权威科学期刊上亮相，2018年首次实现了单机1小时全基因组、1秒钟全转录组的惊人分析速度；2020年，云平台专用的FANSe4代在承启生物创造了单节点5分钟分析完一个人全基因组测序数据集的新纪录。由于其强悍的性能和全自主的特点，FANSe被作为科技部国家重点研发计划《医学生命组学数据质量控制关键技术研发与应用》核酸测序的底层算法，为组学领域的质控标准贡献关键力量。