低价、快速和便捷的测序设备，让人类对DNA的窥探技术再次提速
乔纳森·罗斯伯格(Jonathan Rothberg)的身份有些特殊。在过去四年间，他将自己创办的两家基因研究公司以超过5亿美元的价格卖了出去，堪称不错的创业者，也是一名不折不扣的富豪。也有人预测，他因为在基因测序方面的研究，将会成为诺贝尔奖获得者，这一至高荣誉显然应该属于科学家。“生物科技领域的史蒂夫·乔布斯”，这是罗斯伯格自己喜欢的称呼，虽然目前他的创新并不像苹果创始人那样众人皆知。
罗斯伯格面临的市场规模以及这一领域对人类未来生活的改变，并不逊于苹果公司。在医疗产业里，对DNA检测市场规模的评估，普遍认为其至少会达到医学成像检测（如B超、CT等）的市场规模，那将是一个超过千亿美元的数字。问题只在于，这一市场何时才能真正爆发，以及谁将在产业化开端赢得市场领先。
在过去十年间，人类对基因秘密的挖掘已经获得了快速进展。2001年，被称为“人体的阿波罗计划”的人类基因组计划，完成了初步分析结果。尽管更进一步的人类基因图谱的分析，依然在科学家的实验室中进行着，但其商用竞赛已经开始。在2007年，第一个提供个人基因组服务公司23andMe，曾在这一竞赛中赢得大量注意力，只要花费399美元并将自己的口水按照要求寄送给23andMe，就可以获得自己的DNA检测结果，对于自己的基因有一个初步认识。这家公司同样赢得了谷歌的注意力，并获得了后者两轮共1020万美元的投资。不过因为成本和技术的原因，23andMe只能检测60 亿个基因中的10余万个，所以截至目前它的意义更多是在于满足用户的好奇心，而无法应用到治疗之上。
但这一充满想象力的市场真正的医疗商用，已经引来罗斯伯格这样的科学家与诸多投资者的进入。2010年12月，罗斯伯格所拥有的公司开始销售一种名叫“个人基因组机器”的测序设备，被认为很可能会更有效率地将更多疾病纳入基因检测的有效范围之内，这很可能标志着人类健康相关产业整个体系革新的开端。
DNA检测技术的应用非常广泛。就临床治疗领域，医生可以针对肿瘤部分的遗传缺陷点位进行修补，并根据癌症患者的不同情形有针对性地用药。在众多常见病中，医学界认为心脏病、糖尿病、肥胖症、抑郁症、老年痴呆等都与基因的某些缺陷有关，对DNA测序可以进行针对性的治疗。更广泛的应用则来自于预防医疗，当每一个人都可以建立起遗传缺陷档案，并就此进行前期诊断及治疗，则可以直接避免某些疾病的发生。当然，这些理论上的应用真的能适用普通人群，其重要的前提无非是：进一步提高DNA检测准确度、速度，以及降低检测设备成本。
破译基因
罗斯伯格在这一市场的探索已有20年。1991年获得耶鲁大学生物化学博士学位后不久，他的第一家公司Curagen就在家里的地下室成立了。这是率先利用自动仪器和易于重复实验来寻求新基因的生物技术公司之一。借着网络、生物科技繁荣的大好时机，Curagen在1999年上市第二年就拥有了50亿美元的市值，其拥有的生物处理技术被看好，随后又与拜耳签订了150亿美元的协议开发针对肥胖和糖尿病的药物。像大多数早期基因组学的创业公司一样，Curagen遭遇了失败，2009年被药物治疗开发机构Celldex买下，罗斯伯格也于2004年退出。
但在Curagen的时候，罗斯伯格就意识到，需要更好的技术使遗传医学成为现实。1999年他的第二个儿子诺亚出生之后呼吸困难，尽管后来被证明没事，但他还是为没能说服医生做一个快速基因检测而感到沮丧。坐在医院的候诊室里，他联想到基因测序和微电子之间的相似性。当时基因DNA检测只能通过双脱氧链终止法检测技术进行，这一技术又称桑格法，是依据1980年获得诺贝尔奖的科学家桑格命名的。这项检测技术非常强大但是进度缓慢，针对个人的快速基因分析因为昂贵耗时而难以实际应用，这就好比计算机技术还停留在50年之前。
他认为自己在技术上可以改进，于是花费了大部分时间研究如何利用萤火虫的酶，借助光来读取DNA信息。这个想法衍生了454生命科学公司。这是罗斯伯格为了将自己的研究商业化而创建的Curagen子公司。他曾宣称只需要100万美元的研发成本，就可以破译基因组，这远远低于以前的成本。该项目2007年完成目标，但那时的投入已经超过千万美元，罗斯伯格因公司融资过程中的股权稀释失去了对454的控制。最终Curagen以1.4亿美元出售给罗氏，罗斯伯格的发明在市场上也被其竞争对Illumina公司打败。Illumina公司是现在DNA领域最大赢家。自2005年末以来，这家DNA测序设备主要生产商为投资者带来了近800%的总回报率，销售增长了12倍。
Illumina公司已经取得的盈利，并非是依靠那些希望做亲子鉴定或者通过类似23andMe这种网站来满足自己对于家族基因好奇的人，那并不是DNA检测的大客户。疑难病症的应用，也因为机器设备的昂贵而未能广泛应用。他们找到的埋单者，是每年要花费几十亿美元投入研发的大型制药企业，它们热切地期盼这种DNA检测手段能够加快新药测试研发的速度，而且成为“个性化医疗”趋势有效的帮助手段。
DNA阅读机
但罗斯伯特并没有停滞将DNA更普及化的探索，他希望自己可以开发出更为普及的应用，而不只是制药产业的一环。2010年底，他创办的Ion Torrent开发出的“个人基因组机器”的测序设备，以更低廉的价格、更小的体积，让这一产业真实应用诞生了爆发性增长的可能。大多数基因测序仪售价几十万美元，个头至少有冰箱那么大。而这台新设备售价仅5万美元以下，只有一个台式打印机大小。这让更多的医院有能力购买这种设备，并开放给普通病人使用。
Ion Torrent起源于2007年罗斯伯格与儿子诺亚的一次谈话。8岁的诺亚问父亲是否能发明一种读心术的机器。罗斯伯格告诉儿子最好的办法就是未来创造一个微小的化学传感器，能读脑细胞之间传递电信号，但随后他发现这个传感器的想法可用于DNA测序。
和以往大多数DNA测序光学技术要求所有复杂的摄像机、机器人以及各种庞大的数据文件来处理图像不同，罗斯伯格发明的感应器，可以直接读取DNA自我复制产生的电子信号，这样大大简化了程序。
“这绝对是个美妙的机器。”癌症基因测试、基因组健康组织的主席兰迪·斯科特评论说，这对于癌症治疗具有指导意义。
之前Illumina公司击败罗斯伯格的机器，对于任何一个DNA检测测试都需要长达八天返回数据，无法对急需马上治疗的患者使用。在这种机器的使用过程中，即使病理学家只想分析几个基因，也需要等同样长的时间，这简直就像等待一封手写信件和发个手机短信的差异。
罗斯伯格的个人基因组机器已经取得了更广泛的应用。医生们在尝试使用艾滋病毒基因突变，来预测哪些药物能够击退病人的病毒。
罗斯伯格还在更新这款机器，新的版本将在6个月内问世，它能够同时挖掘超过200个基因的数据，这正是肿瘤学家目前所需要的可以及时作出诊断并挑选药物的性能。
DNA检测对流行病的分析和预防同样具有重要意义。在去年12月，另外一家DNA检测设备公司太平洋生物科学，就利用自己研发的DNA读取器读取数据表明，在海地致命的霍乱病菌，并没有传向海外。在加州太平洋生物科学的帮助下，哈佛医学院的科学家采用最新的基因测序设备能够充分全面检测一直搅扰海地的致命霍乱的基因组。结果显示，海地的病种起源于东南亚。
现在，罗斯伯格的基因组机器依然未达到他的目标：检测罕见的遗传性疾病—这是他的一直努力的目标，因为他女儿在1997年被诊断为结节性硬化症。世界上大约有6000种这样的罕见病，类似的病还包括腓骨肌萎缩、米勒综合征（一种头晕、视觉障碍的神经系统病症）等。其致病原因正在通过DNA测序确定，目前已经有一些孩子因为这些诊断改变了其治疗方式。即使对罗斯伯格自己来说，如果几年前有人对他说结节性硬化症有可能治愈，他也会认为这种判断过于天真。但是现在，他应该可以更乐观了。
基因测序技术的突破，会为人类带来那些改变？
罗斯伯格开发的“个人基因组机器”将加快这些领域商用的速度
更精准地预防及治疗疾病
对细菌基因组测序，可以在细菌中发现致病因素，并可以准确测试这一因素的抗药性机制。另外，很多癌症的诱发，与人体的DNA缺陷有着密切关系，可以由此在健康时做出预防。
爆发性传染病研究
在类似非典、禽流感等传染病的发生阶段，可以迅速对复杂的、未知的微生物基因组进行测序，以利发现病因及治疗方法。
家族遗传病病因的研究
难以治愈的家族遗传病影响人群很广，比如在我国南方部分省份，地中海贫血的发生率高达10%以上。
加快新药研发进程
在药品开发过程中，某种新的专利药投入临床使用之前，需要漫长的动物测试、人体测试。但经过DNA测序，可以迅速地评估某种药物的效果及副作用。
其他
畜牧业配种方案、农作物种子挑选、古生物研究等。
