百年清华

刘寒，清华大学2006级环境科学与工程本科、经济学双学位，国家级青年人才、生物材料正高级工程师

生物科技，常常被视作长坡厚雪的行业。2020年起，疫情大流行将生物科技推上风口，但若无技术和经验积淀，初创公司极易折戟沉沙。属于生物科研底层技术的高通量单细胞测序，在基因测序界等同于“显微镜”一般的存在，重要性不言而喻，但研发难度令多数创业者望而却步。国内单细胞测序平台也曾被海外巨头所垄断，产品价格高昂、供应链不稳定等因素，大大限制了其在国内科学研究领域的应用空间。

然而，在2020年，单细胞测序行业内突然出现的一家企业吸引了所有人的注意，这就是由几位清华校友、哈佛海归博士创立的墨卓生物。墨卓生物是在单细胞测序领域里迎难而上、突破创新的先行者。目前，墨卓生物已布局单细胞测序和数字PCR两大产品线，并实现了在生命科学研究、药物开发、临床检测等多领域的快速发展。

我们此次特别专访了墨卓创始人之一刘寒博士，由他分享了其从清华年代、出国留学工作到归国创业前后的精彩经历。

国产替代，打造单细胞测序中国方案

液滴微流控技术

在创立墨卓生物之前，刘寒博士曾在生物医疗行业有数年的工作经验。从清华大学工程学、经济学本科毕业、哈佛大学博士毕业后，刘寒先后加入了麦肯锡医疗项目部和美国硅谷医疗独角兽企业Clarify Health。硅谷工作期间，其作为产品总监设计的医疗数据分析产品销售额超过千万美元。经过数年的积淀，刘寒在医疗科技行业的产品开发、上市、推广到销售等各个过程已有了深刻的认识。

2020年，在疫情的大背景下，刘寒怀着报效祖国的热情，毅然放弃了美国硅谷科技企业20余万美金的年薪，归国创业，全力将墨卓生物的核心技术在中国落地，助力祖国医疗健康事业的发展。

墨卓生物的底层核心技术是前沿的液滴微流控技术，简单而言是把每个液滴都变成一个微型“反应器”，从而大幅提高实验效率、降低成本。刘寒将基于液滴微流控的单细胞测序技术形象地比喻为“测序领域的显微镜”——传统的整体样本测序得到的是整体平均值，难以发现少量细胞引起的异常；而单细胞测序可以得到精确到单个细胞的信息，辅以液滴微流控技术提供的高通量，可以实现大规模、高精度的科研解决方案。

对于国内单细胞测序的“卡脖子”问题，刘寒深有感触。刚刚开始做可行性试验时，一种实验中必要的酶只在立陶宛生产，中国海关一旦拒绝进口立陶宛的产品，酶则无法从厂家直接购买，使整个实验过程陷入停滞。这让他意识到，作为一家生物科技公司，必须自己解决产业链上的关键环节。供应链被卡脖子在小规模研发的过程中都会发生，若到工业化规模生产的阶段，技术缺失或供应链不稳定所造成的损失将是难以想象的。“这也给我们上了重要的一课，该替代的要尽早自主研发，否则一旦‘风云变幻’，再行动就来不及了。”

MobiNova-100单细胞测序建库系统

于是，墨卓生物的单细胞测序首套产品——MobiNova高通量单细胞转录组解决方案的研发，便遵从着每一个环节都争取做到自主可控的原则，同时尽可能地贴近中国用户的需求特点。不同于美国或欧洲的实验室，中国科研工作者对单细胞测序的需求主要由科研服务商对接，而来自科研服务商的这种大规模、集中式的需求则对产品效率的要求更高、对成本也更敏感。

“国产化产品的成本一定要大幅下降，从而打开很多新的应用空间。我们希望实现一个样本的测序成本从数万元下降至几千元甚至几百元的数量级变化，使单细胞测序的商业化临床应用成为可能，”刘寒谈到，“这些一定是要通过自主的技术创新才能实现。”事实上，墨卓生物以其独特的微流控技术路径，已经使高昂的测序成本下降到国际主流平台价格的三分之一。降成本也离不开规模化量产，墨卓生物目前已建成超4000平米的办公区、实验室和厂房，其中包括P2细胞实验室和800平米的十万级GMP生产车间，为大规模化生产提供保障。

历经数年的技术积累和产品打磨，MobiNova于去年4月份上市，提供覆盖仪器、试剂和生信分析软件的完整解决方案，以其高质量、高性价比、全面替代的单细胞测序中国方案，打破国外品牌的行业垄断，比肩国际一流水平。

见微知著，单细胞测序应用大有可为

实验室

2021年，“十四五”国家生物医疗产业重点研发计划中写到“发展微生物单细胞成像与物种快速鉴定、单细胞分选和测序技术”；国家自然科学基金委在其项目指南中也明确提出了鼓励开展微生物单细胞的研究。同时，国内政策环境对国产仪器研发厂商的支持力度持续加大，这些都将给墨卓带来极大机遇。

迎政策东风，墨卓生物更坚定地攻关单细胞测序技术，拓展应用领域。2022年6月，公司CTO郑文山博士作为第一作者在《Science》发表研究论文，开发出微生物高通量单细胞基因组学技术——Microbe-seq，这是微生物群落研究方法学上的一项重大突破。“地球的许多历史故事都写在生物群落里，微生物则记录着其中的各种章句。”这种针对微生物的高通量单细胞测序技术，能够让科研工作者深入地研究微生物菌群基因组学，由此去拓展研究一些复杂的微生物群落的特征。

微生物与人类健康也息息相关，例如针对口腔微生物、肠道菌群、肿瘤组织中微生物等的探索均是生命科学研究和临床应用的热点。谈到单细胞测序的在癌症研究中的前沿应用，刘寒难掩兴奋：“在肿瘤内部发现细菌是生物医学领域近年来的一个重磅发现，进一步研究细菌和肿瘤的关系，又将是一大突破。这些发现需要更多的新型工具来完成突破，而我们希望单细胞测序技术能够在其中提供重要的新工具。若能助力这些前沿的研究，未来人类对生命和健康的理解可能会更上一层楼。”

墨卓生物也希望把单细胞测序的创新应用带到农业领域，助力基因组、基因挖掘和分子育种等农业方向的研究。现在中国大量的种子依靠进口，“分子育种是国家卡脖子的农业技术，‘中国人民的饭碗要紧紧地端在自己的手里’，这种理想的是实现是离不开底层技术创新的。”

创业的路上，绝不是独行者

刘寒毕业典礼照片

谈及2020年疫情爆发后墨卓回国落地时的考虑，刘寒道，“我们希望国内的老师也能够尽快以高性价比的方式使用到这个技术。我们是怀着给科研群体造福、用生命科学服务人类健康的理想，回来落地的墨卓生物。”除此之外，“为祖国健康工作五十年”也是刘寒的目标之一，“当时校庆回到清华，听到校友自豪地讲‘终于实现了为祖国健康工作50年’，心里是由衷地敬佩和向往。”刘寒说到，“赶紧回来工作一年算一年，尽早完成为祖国健康工作50年的任务。”于是在清华校友总会的推荐和浙江清华长三角研究院的帮助下，墨卓生物正式落地浙江嘉兴。

嘉兴墨卓生物

对于对创业抱有热情的校友和同学，刘寒的建议是一定要找到自己很感兴趣的领域以及能够驱动自己的价值观。创业是场马拉松，还可能是场前路崎岖无比的马拉松。“在一个漫长的黑夜里带着团队前行、摸索的时候，经常碰壁的时候，你需要保护好心底里的乐观和热情，活成一团火焰，给团队照亮前进的路。千万不要在下行的阶段，让火焰熄灭了。”

第六届清华校友三创大赛上刘寒介绍项目

当然，创业者绝对不是独行者，心底的火焰也会因同行者的加入而跃动。“清华校友总会为校友创业提供了很多帮助，清华校友间有着天然的信任和‘合拍’的基础，辅以相互互补的资源，将支撑着创业者往前走。”参加清华校友三创大赛，对墨卓生物来说就是一次与校友联结的机会。2021年，墨卓生物获得了第六届清华校友三创大赛健康医疗全球总决赛天使组的冠军。在天津武清和安吉，墨卓生物“微流体生物检测芯片：MobiNova高通量单细胞测序解决方案”项目收获了广泛的反馈和认可。回忆起当时的情景，刘寒笑道，“在安吉我很惊喜的发现，我们旁边的一家公司就脱胎于我当年读本科时室友创立的公司，顿时感觉三创大赛很奇妙，把很多关系又联系起来了。”

作者 | 兰佳玥

供图 | 刘寒