拉索生物成立于2018年，专注于高密度基因芯片技术的研发、生产和商业化，是全球第三家、中国第一家在该领域实现自主知识产权的企业。从公司成立至2023年底的五年多时间里，公司始终专注于技术研发，累计投入近3亿元人民币，实现了基因芯片点制技术的基本突破，并于2024年主要在农业分子育种领域开启商业化进程。

公司商业化一年多以来，已经与国内一流的科研单位和顶尖龙头企业达成了紧密合作，并将产品远销海外，与美国同行公司在全球市场展开同台竞争。基因芯片技术由于在过去很长一段时间内被两家国外公司垄断，对于大家属于“既熟悉又陌生”的产品。在过去一年多的时间，一些问题我们经常被问到。因此，希望借助本篇文章，对常见问题进行总结，并从底层逻辑出发针对相应问题作出回答。

基因芯片是基因组选择的关键共性技术，也是我国农业分子育种的一项“卡脖子”技术

基因组选择技术是当前全球范围应用最广泛、最有效的育种技术之一，被大规模应用在各个物种当中。目前在我国的全链条基因组选择育种实践中，大部分环节均已实现自主可控和全球领先，其中主要“卡脖子”的环节在基因组数据获取的关键共性技术：基因芯片。

基因芯片主要卡脖子的环节在于点制技术，即微球制造和偶联、微球铺入、芯片解码封装等三个环节。芯片点制技术在过去长达二十年时间被两家美国公司垄断，我国育种家和育种企业设计的芯片，需要在国外完成点制，并向国外公司采购，存在门槛高、价格高、发货周期长、供应链不稳定等诸多痛点。

图：拉索生物固相芯片主要技术路线和指标

关于“固相芯片”和“液相芯片”名称的由来和本质

“固相”和“液相”的区分只在中文的语境中存在，在非中文的语境之中，基因芯片作为一个独立的技术路线而存在，并没有所谓“固相”和“液相”之分。

液相芯片的本质是靶向捕获测序，是对测序技术的一种应用方式，在人类医学和科研之中存在的时间已久，时至今日，该方法在人类医学和科研中仍然被称作“靶向测序”或者“测序”，“液相芯片”的叫法只存在农业分子检测领域。

液相芯片概念的出现和普及主要发生在2020年之后，结合当时的环境，有三大推动力：

需求方面：2020年之后，粮食安全和种源自主可控成为一项重要的国家战略，随着种业振兴行动方案的推出，政府、科研单位、育种企业均加大了对分子育种的投入，迫切需要降低基因组检测的成本。

供给方面：两家美国公司对中国育种芯片市场的政策存在“定价高、预付门槛高、发货周期长”等痛点，留下了巨大的市场空白地带。

技术方面：随着华大智造等公司的自主创新，二代测序技术以及测序链条上的主要试剂实现了国产化，极大程度推动了测序成本的降低。

在上述背景下，我国的科研和技术工作者，将靶向捕获测序技术引入到农业分子育种实践之中，并进一步针对育种的场景，投入研发、降低成本，形成了一套技术方案。在农业育种中，基因芯片是大家熟悉的名字，并且有实物硅基芯片的存在作为样本检测载体，而靶向捕获测序更类似于一个试剂盒，因此，为了符合大家既有认知、又能产生区分度，开始有检测公司将靶向捕获测序命名为“液相芯片”，将基因芯片命名为“固相芯片”。由此可见，固相芯片和液相芯片的差异，本质上是基因芯片技术和测序技术的差异，二者是完全不同的技术路线，只有在中文语境下，才被统一称为育种“芯片”。这一命名方式，也进一步说明了，基因芯片技术，或者说固相芯片技术，是全行业的金标准。

客观而言，液相芯片技术在农业领域的应用，阶段性缓解了固相芯片技术被国外“卡脖子”的情况，且测序技术更加符合科研的特点，推动了我国基因组选择技术研究的发展，形成了诸多研究成果。从商业推广和概念普及来看，液相芯片是伟大的创新，并在国内已经深入人心，取得了显著的商业化成果。因此本篇文章之中，我们将仍然沿用固相和液相这一说法。

固相芯片是全球分子育种的“金标准”

对育种企业而言，衡量一项技术好坏的核心标准，是该项技术成本和效率的高低。

固相芯片之所以能成为全球分子育种的“金标准”，正是由于其在成本和效率方面的优势。目前全球基因测序龙头Illumina公司的主要产品线包括测序和芯片，而在分子育种领域，Illumina公司的测序至今也未能替代芯片，这主要归因于在大规模检测的场景下，固相芯片技术本身有着无可比拟的成本和效率优势。

回归第一性原理，站在育种企业和育种家的角度，我们需要什么样的基因组检测技术？答案应该包括：准确、快速高效、可灵活定制、成本可控四个方面。

>>>> 准确性

固相芯片的检测范围确定，可实现高检出率和高一致性。以微阵列技术路线举例，偶联了探针的微球被固定在硅板表面，每种微球平均有数十次重复，硅板上的每颗微球都经过了解码质检，这一技术原理保证了检测数据的质量和稳定性。

基于测序的检测方法，无论是液相芯片或是低深度重测序，其准确性和检测深度有关，由于农业育种对成本相对敏感，为了降低成本通常会在一定程度上牺牲测序深度，加上测序从原理上是多个片段检测数据的拼接，使得实践中测序方法获得的基因组数据都存在检出范围随机性更高，检出率和一致性不如固相芯片的情况。

>>>> 检测周期

固相芯片的检测周期相对确定，3天即可完成一轮实验，最低样本数的要求和芯片制式有关，最低24个或96个样本即可开展一轮实验。而测序的操作流程则相对更加复杂，通常4-7天完成一轮实验。在实践中，为了降低成本，一般使用大型测序仪，而测序仪开展一轮实验需要的耗材成本是固定的，需要足够的样本量才能合理平摊开机费用，因此，加上凑样时间，测序需要的周期会更长。

>>>>可灵活定制

这也是此前固相芯片被两家美国公司垄断的情况下，大家对固相芯片技术最大的误解，认为定制门槛高且不灵活。

事实上，产生误解的主要原因是两家美国公司对定制设定了非常高的商业门槛，需要支付昂贵的预付款才能定制，迫使大家基本放弃了定制。

定制分为两个方面，一个是初次的定制，另一个是后续位点的调整。国产固相芯片一方面通过技术研发降低了定制的成本，另一方面实行更加灵活的商业政策，帮助产业客户分担了定制开发芯片的前置成本，极大降低了预付款的门槛。对于产业化客户开发的芯片位点，不太可能在短期内会发生频繁和剧烈的变化，国产固相芯片每年可帮助客户调整15%左右的位点，以满足产业化分子育种客户的需求。

>>>> 成本

实践中，对于自建平台检测以及样本外送检测的两个情形，对于成本的评估和考量也不尽相同。

对于样本外送的情形，客户只需关心一个样本的检测价格即可，无需过多关注细节。这个情形下，由于涉及到第三方检测机构自身的运营成本和利润，其定价很难直接反映各个技术路线之间的成本差异。事实上，对于此类情况，定价权在第三方检测机构，代表着市场对其提供的检测和相关增值服务的认可，至于使用的技术路线和对成本的控制，是第三方检测机构内在的能力。

图：国产固相芯片 产业化分子育种的最佳选择

对于自建实验室进行样本检测的客户，对于成本的比较则更为直接，需要考虑设备投入、耗材成本、运营成本等几个方面。

1. 设备投入

在同等检测通量、同等自动化程度的情况下，固相芯片的设备平台建设投入比测序低50%以上，具有明显优势。

2. 运营成本

（1）数据资源投入。在获取基因组数据的环节，固相芯片平台需要的数据计算和存储资源几乎为0，芯片扫描结束后，通过设备内嵌的算法，立刻生成基因型数据，单个样本数据大小约为1兆，通过随扫描仪配备的电脑即可完成所有的数据运算和存储。测序的原理是多个片段检测数据的拼接，原始数据量大，从原始下机数据到基因型数据的过程，需要配备额外的计算和存储资源，随着检测样本量的增加是一笔持续的投入。

（2）人员投入。对于国产固相芯片，若采取自动化解决方案，单套检测平台配置1-2名实验人员即可，对人员学历几乎没有要求。测序除了对实验操作人员要求更高以外，在数据处理环节需要配备生信和软件开发人员，负责数据分析和数据流程搭建。

3. 耗材成本

固相芯片的解决方案涵盖了检测芯片和所有的配套试剂，固相芯片厂商对全流程负责，企业无需再操心相关过程。测序本身则更加复杂，涉及的试剂种类和生产厂家更多，企业如果要降成本，会面临以下几个挑战：

（1）更加复杂的供应链管理，需要组建供应链团队。

（2）对于某些高附加值的试剂，则需要往上游延伸，通过自身研发投入实现从原材料到试剂的开发，以实现成本目标。

（3）由于供应体系复杂，对于整个检测过程，没有单一供应商能够实现全流程负责，需要额外的研发投入，搭建起一套质控体系和流程。

实践中，固相芯片对于企业而言，是一套即来即用的工具，企业关注耗材成本即可；而测序则是一套更为复杂的体系，维持这套体系的运转，需要企业付出更大的精力和投入，且都会转化为企业的成本。

图：国产固相芯片是产业分子育种的最佳选择

综上而言，固相芯片具有准确度高、检测周期短、可灵活定制、成本可控等特点，决定其成为了全球分子育种的“金标准”技术。

测序的特点和优势在于检测未知位点和复杂区域的出色能力，更适合于科学研究和临床医学；面对检测已知突变位点的场景和降低成本的需求，测序技术存在着先天的弊端，如果以低成本为首要目标，则意味着对准确度、检测周期、运营效率等几个要素的妥协，且面临着设备投入、人员投入、数据计算和存储投入等几个隐性成本。

从另一个角度也很容易理解这个问题。比如，目前全市场的液相芯片少说有几百款，很难想象在育种实践中，需要种类如此之多的育种芯片，这几百款液相芯片，代表的并非育种产业的需求，而是科研探索方面百花齐放的成果。

我们的愿景

国产固相芯片技术从零到一的突破，离不开相关主管部门的悉心指导，和多家一流科研单位和龙头企业的帮助与扶持，更离不开种业振兴这一高瞻远瞩的国家战略引领，为所有的行业参与者，在发展农业科技新质生产力这条道路上注入了强力的信心与源动力。

拉索生物致力于将国产固相芯片解决方案，打造为分子育种的一项基础设施，将从样本到基因组数据的过程，打造成现代分子育种的“水电煤”。同时，我们还将努力联合、依托国内的科研单位和育种企业，将芯片育种的全链条技术体系和解决方案，向全球输出，推动中国的农业科技成果走向全世界。