华大智造+AI=速度最快的二代测序仪？两小时内可完成测序

AI设计重构发光系统 E25 Flash趋近于速度极限

原有华大智造DNBSEQ E系列测序仪采用“自发光生化+半导体图像传感器”技术，融合 BT+IT，成就了更便携、快速、使用门槛更低的基因测序仪；而E25 Flash则进一步结合了AI工具、自发光生化及半导体图像传感器技术，通过“AI+BT+IT”的融合，真正实现“快人一步”的目标。

在生化原料方面，E系列传统生化原理利用两种荧光素酶标记碱基，产生两组自发光信号并确定碱基类型。

研发团队借助其于2023年在Nature Machine Intelligence杂志发表的AI蛋白设计智能体EvoPlay以及自主搭建的自动化高通量蛋白筛选平台，优化了荧光素酶系统的发光强度与热稳定性，开发出亮度提升8倍的“闪速荧光标记技术”。闪光型荧光素酶独特的发光动力学特征使得一次信号采集即可区分四种碱基（ATCG）。

在碱基识别算法方面，研发团队构建了基于循环神经网络的端到端AI分类模型，能够更准确地解析自发光信号。通过大量学习荧光素酶的发光动力学特征，该模型可以在不同测序循环中动态调整分类边界，有效处理高噪声、低质量的信号，并缓解由于超前或滞后反应带来的相位问题。

通过搭载嵌入式边缘计算模块，华大智造将测序数据的实时处理与AI推理能力集成至设备终端。通过引入模型量化加速技术，AI模型可在25秒内完成碱基判读（Basecall）。这一设计不仅降低了数据传输延迟，无需依赖云端算力，为偏远地区及极端环境下的病原体监测提供了可靠支持。

杨梦博士还展望了半导体图像传感器与AI技术的深度融合，随着消费电子推出亿级像素图像传感器，华大智造计划进一步扩展自发光测序仪通量，将半导体图像传感器单次检测通量提升至亿级reads产出。未来，通过AI驱动的感光模式优化与半导体工艺迭代，基因测序有望像智能手机一样普及，成为“飞入寻常百姓家”的常规医疗工具。

杨梦博士强调：“BT（生物技术）与IT的融合创新是行业必然趋势。自发光半导体测序路线，其实是利用工业领域皇冠明珠的半导体技术来赋能我们BT领域的产品开发。我们希望将这套技术以更加开放和开源的方式，与伙伴、下游厂商进行合作。只有开放合作，复用供应链与算法能力，才能打破技术壁垒，让基因检测真正服务于全球公共卫生事业，实现测序平权。”随着技术的不断进步和市场的积极响应，华大智造的DNBSEQ-E25 Flash预计将在全球范围内推动精准医疗和医疗创新的进程，为人类健康做出更大贡献。