近日，承启生物联合英气科技，建立了全国首个健将级运动员全基因组数据库，收录的运动员中约13%曾获奥运会金牌。该项目可以说是基因检测技术对竞技体育、大众体育的一次完美应用，不仅为我国体育走向精准化时代提供了关键的基础数据支撑，极大地助力竞技体育人才的选拔与培养，此外，大众也可以很容易地感知到基因检测的实际威力。
随着国家双减政策的推行，中考体育成为"拉分"的重要科目，通过基因检测，以及和健将级运动员的全基因组数据库进行对比，很容易地能确定一个人擅长的方向，就可以选择优势项目进行训练。例如你耐力强、爆发力弱，就应该去选择耐力型项目(例如长跑)训练。根据每个人的基因状况实现最优定制，可以最终帮助青少年实现体质高效提升。
通过以上项目介绍，我们初步了解了基因检测技术如何促进我国体育运动的科学建设。为什么选择承启生物能够承担起这项国家级的项目任务?带着这个疑问，我们采访了承启生物首席科学家、暨南大学张弓教授。
国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员、承启生物首席科学家、暨南大学教授张弓问：张教授，您好！您能给我们大致介绍一下我国首个健将级运动员全基因组数据库吗？英气科技又为何选择承启生物的基因检测流程作为服务提供商？
答：众所周知，体育表现与基因关系极为密切，例如你擅长长跑还是短跑，就是由基因决定的。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，于是我们熟知的许多国外顶级运动员并不需要非常艰苦的训练就能在奥运会上摘金夺银。2018年起，我国也在"科技冬奥"专项中将基因选材提上议事日程。由于体育关乎国家利益，欧美各国的优秀运动员基因信息不对外开放，建立中国优秀运动员的基因数据库势在必行。
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。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。其中比较重要的原因是：承启生物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，准确度也会更高。此前，英气科技旗下的子公司英气少年已经利用承启生物提供的测序信息，在青少年体育训练中结合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，并取得了惊人的成效：仅两个月时间，试点学校体育优良率增长86%，不少中考学生一个月就能从不及格提升至满分，要知道深圳体育中考满分标准甚至能直逼国家二级运动员。由此可见，承启生物所提供的基因测序服务的准确性是很高的，在实践中能提供高效的指导，助力体质提升、健康中国。
此外，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。
问：放眼全球，基因检测技术日新月异不断突破，产业正蓬勃发展，承启生物在业界又有哪些技术优势呢？
答：基因检测的仪器和实验方法早就标准化了，问题的关键在分析算法上。2010年华盛顿大学基因组研究所主任Elaine Mardis教授就曾说过："(基因测序)目前的挑战来自三个方面：怎样分析得更快、更便宜，最重要的是，更准确。"
由承启生物自研的FANSe算法，比国外算法精准很多，有很高的容错性和稳健性，满足一定条件时(现在的测序仪已不难满足了)，数学上可以证明100%得到最优解，这是其他算法都做不到的。在体细胞突变检测(常见于癌症检测与治疗)的测试中，FANSe找突变的准确度可达国外常用算法的6倍。在做到如此准确度的情况下，FANSe算法的速度也十分惊人，2020年创下了单机5分钟分析完一个人全基因组测序数据集的世界纪录并保持至今，而其他的算法哪怕使用硬件加速，也需要几个小时。
承启生物开发人员正在一台高端家用电脑上调试Chi-Cloud近期，承启生物还与亚马逊云服务(AWS)达成合作，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。AWS是2020年主动联系我们的，当时他们看到了承启生物在央视节目上现场展示的5分钟分析全基因组，以及知名媒体对承启生物创纪录技术的报道，认为承启的FANSe算法非常适合在AWS上部署，为全球提供精准测序分析服务。
承启FANSe分析系统有更快的速度、更准确的结果，且完全不依赖FPGA、GPU等硬件，仅靠CPU运算，因此云平台可以利用现有硬件，更容易部署，且更容易升级以满足日新月异的新需求。这些先进的特性使得AWS更愿意与承启合作，部署全新的FANSe系统。目前，合作项目运行比较顺畅，已可提供转录组、翻译组分析等几个业界常用模块。其他的模块也将在调试后逐步开放。承启的这些分析都是免费提供给全世界用户的。所以，我们真正能做到"分析得更快、更便宜、更准确"。
问：除了体育领域，还有哪些领域也成功应用了基因检测技术？
答：基因检测服务大众的方面有很多，除了体育领域，基因检测技术在人类健康发展领域的贡献更突出。
癌症领域的应用大家比较熟悉，我就说点别的方面。我国已进入深度老龄化社会，阿尔兹海默症等神经退行性疾病发病人数迅速上升，经济负担比癌症还高5倍。这些疾病一旦发病就不可逆转，因此发病前的精准预警和干预成为关键。
由承启生物发起的"龙华万人老年健康计划"以万人级的自然社区队列研究，发现肠道菌群是非常灵敏的预警指标和监测指标。其实这个概念并不是我们最先提出的，但前人的研究常常是在一些人身上找到靶标，在另一群人身上就不适用了，这就没法推广应用。我们可能是第一个做出可推广验证的检测方案的，关键就在于我们的基因测序分析技术更精准、更稳健。承启生物现在已开发投产了适合居家采样的采集器，只需要在家采集粪便，快递到承启生物，就可以进行测序分析，进而获得报告和风险评估，及时进行干预就可以减少患病的风险。而且此时的干预连药都不用吃，饮食起居上注意调节就行了，顶多根据测得的菌群状况来吃点相应的功能性食品，不花多少钱，又十分方便自然。
承启生物实验室一景近年来，作为本土综合性精准医学平台、提供测序服务的行业中游企业，承启生物解决了一系列"卡脖子"的问题，让本土企业在全球基因检测技术领域有了一席之地。2014年，承启生物正式成立，FANSe算法成为国际人类蛋白质组计划核心支柱的首选分析算法，为全面解析人类蛋白质组做出了关键贡献。2017年，承启生物基于FANSe3开发的新一代私有云平台Chi-Cloud，就实现了全转录组测序数据的秒级分析，并发表在英国著名的权威学术期刊《核酸研究》上。同年9月，在国际人类蛋白质组计划世界大会上，以张弓教授等为代表的广东科学家团队利用FANSe系列算法，发现数千个以往被认为不可能存在的人类"新蛋白质"。2018年，承启生物更是创下了"1分钟解码2万个基因信息(全外显子组)"的世界纪录。
除了FANSe算法、基因云分析平台，承启生物另一项核心技术是翻译组测序。翻译组学由承启首席科学家张弓教授建立，被人类蛋白质组组织列为人类蛋白质组计划的核心支柱之一。2017年承启科研团队通过翻译组学研究发现数千个人类新蛋白，重新注释了人类基因组，或将成为攻克癌症的关键。2021年底，张弓教授当选国际人类蛋白质组计划执行委员会常务委员，这是目前在这一国际大型合作项目中，中国人任职的最高职位。
(来源：新视线)
