于常海20年铸剑“生物雷达”——香港科学家颠覆全球基因诊疗生态

一场生物科技领域的革命悄然兴起，有望颠覆肺炎等传染病乃至整个分子诊断的诊疗生态，而引领这场变革的，是土生土长又闻名中外的香港神经生物学家、分子生物学家于常海教授，倾注20年心血打造的个性化精准医疗“生物雷达平台”（BioRadar®）——结合他独创的EFAD基因芯片以及多项先进科技于一身，连世界顶级学术期刊《科学》和许多中外医学专家都引颈以盼多年，形容他将会把香港带到世界生物科技的舞台。而其首发的肺炎检测仪器“生物雷达”，已经攻克传统技术痛点和经过临床样品验证——不仅拥有检测高达441种基因靶标的能力，而且只需两个小时就能提供上百种肺炎相关靶标的精准定量结果，又具备高灵敏性和特异性，可以最大程度上消除假阳性假阴性，再加上流程相当简便的全自动化操作，足以平衡城乡医疗条件鸿沟——既可实现数据驱动诊疗，为患者对症下药，更可通过人工智能整合多源数据形成预警系统，基于时空大数据与传播动力学，预测区域传染病爆发风险、保护人类生命健康。

不用穷人生命报告疫情

“世界上没有人会相信，这样的成就，是在香港做出来的。”早在2011年，身兼香港海康生命科技有限公司董事长和北京大学神经科学研究所副所长的于常海，接受《科学》专访时如是说。他所指的“成就”，是领先世界研发出了结合目标核酸链并覆以纳米颗粒进行识别的生物基因芯片技术——电场辅助诊断（EFADchip®）芯片，成功利用多学科交叉破解了生物芯片高科技和成本效益难以“双赢”的难题，获《科学》形容为“将是香港成为生命科技中心的里程碑”。不过，那只是于常海宏愿的起点，他最想做的是研发一套能够防控传染病的基因检测系统，因为他坚信科学家有责任造福人类，“不能等著用穷人的生命来报告疫情！”

这个念头最早萌发于1997年的H5N1禽流感疫情。土生土长的于常海自小立志悬壶济世，中学时离港到加拿大读书，以全优成绩取得生物化学学士、解剖学硕士及药理学博士，从中激发了对于脑神经研究的兴趣，及后又前往美国加利福尼亚大学三藩市医学院(UCSF)和史丹福大学深造，渐渐成为备受瞩目的神经科学家；而心系家国的他，自1994年回流香港，在刚成立不久的香港科技大学任教，希望能为这片滋养他成长的土地贡献所长。“那时香港是座先进城市，回归本来是非常值得庆祝的事，但却因为禽流感疫情引发全城恐慌。”于常海坦言，作为科学家的他对此感到很羞愧，不断反思：“脑科学研究都那么进步了，为什么传染病的疾控还是那么差？”“有人听说禽流感就杀鸡，如果有一种高致命性的人传人的传染病，难道要杀人吗？......那是道德沦丧！”

于常海很快就找到了答案——原来，在传染病疾控领域，缺乏快速分子诊断技术精准诊断呼吸道感染致病微生物；但在他看来，应该积极结合生物科技，发展一套最科学、最直接、最快捷的基因检测技术，从而形成一个最有效的防御体系。从那时起，他开始转战相关场域，并且成功研发世界上第一个禽流感检测试剂盒，从此开始构想“生物雷达”的未来，及后更成立香港基因芯片开发有限公司（HKDNA，后来改名为海康生命科技有限公司，HK Life），带领像他一样的科学生创梦，坚信香港的生物科技发展能够改写人类疫情防控的历史。

一转眼，20多年过去，于常海从香港去了北京再回到香港，投资花了一笔又一笔，一层层地剖析肺炎诊疗的系统性痼疾，重构技术底层逻辑，从0到1开辟“精准诊断—个性化用药”的新赛道。直到今天，全球独创的“生物雷达”终于面世。他忍不住感言：“其实来晚了，否则新冠不用死那么多人。”

攻克传统肺炎诊疗痛点

在海康生命科技的办公室内，由朝气蓬勃又阵容鼎盛的研究团队向《香港01》记者介绍“生物雷达”的研发历程，及其将会如何颠覆从肺炎到所有与基因相关疾病的诊疗生态。

首席医学官张安业，曾是中山大学附属医院主治医生，后来取得香港大学医学院博士。“生物雷达不是简单的肺炎检测仪器，而是全方位解决方案提供者。”他解释道，肺炎一般具备混合感染、动态变化、极其容易引起急危重症等特点，但传统采用的“痰培养”诊疗方式耗时超过两天，而且病原学确诊率低至10%，导致60%病患是在尚未得到明确诊断之前就被开具不同的抗生素进行“过度治疗”，或者因为无法定量监测而导致“延误治疗”。这样的疗法，既无法对症下药、浪费医疗资源，又造成抗生素耐药性问题，甚至衍生拥有多重抗药性的“超级细菌（superbug）”，使得重症肺炎死亡率高达50%，即使生产再多新药也无济于事。

“生物雷达”正好具备几大能够有效攻克传统肺炎诊疗痛点的特点——第一，拥有441种基因靶标检测能力，能够全方位覆盖临床常见的肺炎相关病原体；第二，能在两个小时之内提供上百种靶标的定量检测结果，在AI赋能下，分析患者多维数据（基因组、病史、环境），并生成个性化精准治疗方案，得以避免错误治疗、优化医疗资源使用；第三，由EFADchip®芯片搭载高灵敏性和高特异性探针，能够最大程度消除假阳性假阴性；第四，流程相当简便的全自动化操作，不需具备专业技术能力，得以消除人为误差、缓解技术人员压力、平衡城乡医疗条件鸿沟。简言之，“生物雷达”集合快速、精准、多重、定量、低成本检测等于一体，是最优的临床诊断解决方案，让“精准治疗”从理想变为现实。

首席工程师徐立伟，毕业于江苏大学，从事体外分子诊断行业相关相关研发工作长达15年。他补充道：“我们的技术经过首都医科大学附属北京朝阳医院的临床样品验证，有别于许多企业使用实验室制作数据来模拟临床场景进行研发的方式，他们可以订制一些标准化病毒，但临床情况更加复杂。”团队提供的临床数据显示，病患采用“生物雷达”进行个性化诊疗后，能够快速改善病情、减少治疗时间。在香港大学取得外科学硕士和香港中文大学医学博士学位的王珏，目前担任研发科学家；他也提到团队的研发态度非常严谨，很多时候都被要求复验实验数据直到最好为止：“于教授常常提醒，我们的技术是用来救人，不是害人；我们的产品是用来帮助人的，而不是单纯为了拿出去卖的。”

颠覆全球基因诊疗生态

在香港中文大学微生物系博士毕业的叶羽，曾于中国科学院深圳分院研究细菌与传染病，目前负责“生物雷达”的下一步技术和研发工作，从“技术”层面分析“生物雷达”所突破的两大壁垒：第一，具有前瞻性，HK Life拥有智能基因数据库，整合全球病原体基因组、临床表型数据，实时更新标靶库；第二，拓展性非常宽泛，只要涉及基因，就可进行检测——不仅可以检测病原体，还可以检测癌细胞，更可以检测到环境中的病菌，而所有数据可以上传云端或者使用人工智能进行统合分析，从而精准预测各种流行病或者感染性肺炎之外的情况；第三，极具原创性，当前市面不乏基因检测产品，而美国和法国技术较为先进，内地则有不少公司模仿他们，但“生物雷达”的技术路线完完全全由自家研发，甚至解决了外国公司也解决不了的难题，也取得多项专利。

“原创性”意味着“高难度”，对此，曾参与多项国家重大工程项目、负责“生物雷达”的硬件及系统研发工程师李涛有感而发：“这个过程非常艰苦。我们需要不断否定自己，重新寻找更好的方案和技术路线，才能更加接近想要实现的目标。”在专访开始之前，李涛也还在埋头进行机器的细节调适。他透露，团队最初寻找日本和内地一些比较成熟的工厂合作研发机器，但由于技术要求极高，需要进行经过大量研究、实验、反馈的迭代过程，以确保机器达到完美状态，“但他们完全无法满足我们的要求，于是我们就自己在香港完成整个设计、组合、安装、测试等工序，现在基本定型，下一步就是小量试产并投入合作医院进行临床合作。”但无论多艰难，团队始终坚持要做“best-in-line”（行业领先），而不做“me-too”（仿制产品）。

“这完全是颠覆性的做法。”拥有剑桥大学博士学位、作为伦敦帝国理工研究员的首席营运官王心竹，加入海康之前曾任上海宸安生物科技的医学副总裁，坦言海康之所以能够吸引她离乡别井来港加盟，就是在于“生物雷达”的研发思路和技术路线，颠覆了整个生物科技发展的生态。她解释道，当下大多数生物科技公司都是创办人先拥有一项技术，再尝试将其进行商业化，但“生物雷达”的诞生是源于于常海根据“第一性原理”，锐意彻底解决致命性肺炎无法及时获得精准诊疗的痛点，而其解决方案经过了20年的沉淀和累积，整合了多学科的技术和应用，跨越生物工程、分子生物学、微电子学、材料科学、光学及影像学、微流控、纳米技术、集成电路、大数据收集、人工智能等等先进科学领域，达到成熟状态才会面向公众。

把香港带上世界生物科技舞台

“生物雷达”的另一个颠覆性表现，在于能够应用于所有与基因检测相关的场景，再通过实时监测和多源数据分析，建立一套标准化和现代化的预警机制，可以把整个传染病防控系统拓展至大湾区、全中国乃至全世界，而这将全方位突破当下基因识别技术难以普及的利益固化问题。

“如果有人以为我们和别人的差不多，那是指鹿为马，没有看到我们是在解决别人解决不了的根本性问题。”于常海对于“生物雷达”的里程意义充满信心，更加没有担心过其市场价值。他透露，早在2011年接受《科学》访问的时候，一切已经准备就绪，就差一项能够进阶统合应用的技术；直到2015年，一位人工智能专家告诉他，有关技术已经渐趋成熟，他开始规划离开北京大学回到香港，暂停海康其他研发及业务，全职且专心投入“生物雷达”的最后一步：“当然走过很多冤枉路，但那些都是必须要走的路，因为我很清楚终点在哪里。”

为什么选择回到香港走这一步？“香港就是香港，香港就是我的家，我从香港开始发展。起初创办的芯片公司也是主打‘香港’这个品牌，后来改名为海康的英文简称也是‘HK’。我们希望从香港走进国家，并且向世界推广产品。”20多年过去，于常海还未放弃这座小岛的生物科技梦，而且一直在用实力证明：在生物科技的赛道上，香港不仅能跟上，更能领跑。如今团队当中多了不少外地来港发展的专才、高才，于常海更加认为这是专属于香港的“一国两制”优势，可以集聚各路人才：“他们来了就是香港人，都有着狮子山下的拼搏精神，我们就不相信我们做不出来！”——“生物雷达”的光芒，正从香港维多利亚港出发，照亮数十亿人的健康。