國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺研發(fā)解密
[2013/12/12]
國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺在福建省福州市正式發(fā)布。這一檢測平臺打破了多年來(lái)外國公司在此領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，在打擊犯罪等方面產(chǎn)生了深遠影響。在該檢測平臺的幕后，還有很多鮮為人知的研發(fā)故事
在一處案發(fā)現場(chǎng)，法醫小心地用工具夾取了粘在枕頭上的一根毛發(fā)，并迅速把它裝入證據袋中。隨后，相關(guān)的DNA數據在實(shí)驗室中被迅速檢測出來(lái)，犯罪分子迅速被警方鎖定。
這是如今美國電視劇中常見(jiàn)的橋段。
而在現實(shí)中，DNA檢測技術(shù)也早已成為最有效的刑偵技術(shù)手段之一。
來(lái)自公安部第一研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)一所)的統計數字顯示，目前我國已建立超過(guò)400家DNA實(shí)驗室，年度受理案件10萬(wàn)余起，檢驗檢材75萬(wàn)余份，DNA數據庫規模也已超過(guò)1200萬(wàn)人份。
令人遺憾的是，在上述400多家DNA實(shí)驗室中，包括DNA檢測平臺在內的關(guān)鍵設備全部來(lái)自進(jìn)口。昂貴的費用不僅嚴重制約了DNA檢測技術(shù)在公安一線(xiàn)的推廣應用，也限制了我國法醫DNA檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
這一窘境已在一周多以前被打破—12月3日，“GA118-16A型”國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺在福建省福州市正式發(fā)布。據業(yè)內人士評價(jià)，該平臺的應用將有效增強我國預防和打擊刑事犯罪的快速反應能力、犯罪證據認定能力以及物質(zhì)條件保障的自給能力。
而在首個(gè)國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺的幕后，還有很多鮮為人知的研發(fā)故事。
從血型到DNA
“世界上第一次將DNA應用在生活中是在1985年，在英國一個(gè)叫做拿波若的小鎮上發(fā)生的一起謀殺案中�！�39歲的趙興春對于DNA的歷史了如指掌，他甚至還寫(xiě)過(guò)一本名為《DNA作證》的科普讀物。
不過(guò)，趙興春的主要身份并不是“作家”，而是我國DNA檢測權威部門(mén)、公安部物證鑒定中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)物證中心)的專(zhuān)家型官員。
趙興春告訴法治周末記者，在DNA技術(shù)應用到刑偵領(lǐng)域之前，刑偵領(lǐng)域主要是依據血型檢測和酶型檢測�！把痛蠹叶贾�，而酶型比血型要高級一些，是通過(guò)對蛋白進(jìn)行分析—比如犯罪現場(chǎng)的精斑，因為每個(gè)人它里面含的東西不一樣�！�
趙興春說(shuō)，但不論是血型還是酶型，在進(jìn)行區分的時(shí)候都無(wú)法做到像DNA那么準確。而DNA就像指紋一樣，有唯一性。
1989年，我國首次將DNA檢測技術(shù)應用到案件偵破工作中。在第一批案子中，有一個(gè)新疆女大學(xué)生的案子令趙興春印象尤為深刻。
“當時(shí)那個(gè)女學(xué)生一口咬定她的孩子是(和)一位老師(生)的。老師說(shuō)不是，但又沒(méi)有辦法證明，因為血型不能確切證明是不是他的。后來(lái)，就做DNA檢測�！�
趙興春說(shuō)，此時(shí)的DNA檢測還是第一代技術(shù)DNA指紋圖譜技術(shù)，操作比較繁瑣，對樣本的要求很高，要抽一定量的血，而且需要用到同位素，對實(shí)驗操作者的身體傷害也比較大。
“后來(lái)檢測結果出來(lái)，孩子還真不是那個(gè)老師的……那個(gè)老師終于得以洗刷清白。當時(shí)，他因為被冤枉，好像都快(得)神經(jīng)病了�！壁w興春說(shuō)。
1996年，趙興春進(jìn)入物證中心，此時(shí)正趕上DNA檢測從第一代技術(shù)向第二代技術(shù)的過(guò)渡，國內的DNA檢測應用水平也跟著(zhù)突飛猛進(jìn)。
“因為第一代技術(shù)對檢材的量要求比較高，但在實(shí)際案件當中，它不可能給你準備那么大的量—物證量是很小的，所以必須要發(fā)展需要檢材比較少的技術(shù)�！壁w興春解釋說(shuō)。而新一代的熒光標記復合擴增技術(shù)實(shí)現了這一目標，它可以對DNA進(jìn)行人工復制，來(lái)滿(mǎn)足檢測的要求。
受制于人造成“貴族檢測”
雖然DNA檢測應用水平和國際同步，但由于所有的設備、耗材還有試劑都源自進(jìn)口，因而就留下了受制于人的隱患。曾經(jīng)在一段特殊時(shí)期內，外國公司以技術(shù)原因為由斷供了試劑。
“人家說(shuō)‘我們因為技術(shù)原因，產(chǎn)品生產(chǎn)不出來(lái)’。結果有好幾個(gè)月試劑沒(méi)法供應，我們想買(mǎi)也買(mǎi)不到�！壁w興春說(shuō)。
更令人擔憂(yōu)的是，在這種情況下建設國家DNA數據庫將面臨巨大的風(fēng)險。趙興春舉例說(shuō)，一旦某一天外國公司停止供應相關(guān)的設備材料，耗費巨資建成的國家DNA數據庫就瞬間癱瘓，之前的投資也相當于打了水漂。
“這個(gè)東西如果不能確保持續使用，就等于你沒(méi)有辦法去做DNA比對，也無(wú)法錄入新的DNA樣本，這樣就一下被打回了30年前。這就會(huì )對國家安全造成影響，破案的效率會(huì )大大降低�！壁w興春解釋說(shuō)。
此外，由于技術(shù)壟斷，進(jìn)行DNA檢測的相關(guān)設備、材料的價(jià)格也非常昂貴。
以作為消耗品的試劑為例，在2006年以前，一個(gè)容量為1毫升的試劑盒的售價(jià)高達4萬(wàn)多元，價(jià)格遠超黃金，平均下來(lái)要每人份200多元。假設一個(gè)實(shí)驗室一年處理5000個(gè)樣本，每年僅試劑的開(kāi)支就高達百萬(wàn)元。
“第一儀器貴，第二試劑貴。所以對我們公安機關(guān)來(lái)說(shuō)它是‘貴族檢測’，用不起。用不起怎么辦?只好有選擇性的。所以就只能用在殺人案上，大案就用一用，小案就靠別的其他技術(shù)手段�！壁w興春說(shuō)。
在這種背景下，DNA檢測試劑的研發(fā)提上了日程。在趙興春和同事們的努力下，2004年12月5日，由物證中心自主研發(fā)的法醫DNA檢測試劑通過(guò)了公安部組織的驗收鑒定。
趙興春還記得，就在成果發(fā)布的當天，國外公司就立即把試劑的價(jià)格降低了一半，比他們自己國家的價(jià)格還要便宜�！八試a(chǎn)試劑是已經(jīng)嘗到這個(gè)甜頭了，當然我們自己的試劑更便宜，平均下來(lái)只要50多元每人份�！�
不過(guò)，為了保證利潤，外國公司又將儀器設備和耗材的價(jià)格提了上去。不僅如此，該公司還在自己的產(chǎn)品上添加了標簽并推出新的設備，而新的設備只能識別該公司自己的試劑。剛剛研發(fā)出來(lái)的試劑再次面臨受制于人的風(fēng)險。
從零起步
2006年11月8日，在公安部時(shí)任領(lǐng)導的推動(dòng)下，公安部啟動(dòng)“118專(zhuān)項”。一所和公安部物證鑒定中心攜手接下了國產(chǎn)DNA檢測平臺的研發(fā)任務(wù)，并在此基礎上，繼續承擔了該領(lǐng)域科技部“十一五”國家科技支撐計劃“法醫DNA專(zhuān)用檢測平臺關(guān)鍵技術(shù)研究”項目。
據項目總師、一所研究員陳惠民介紹，整個(gè)項目被分成了硬件平臺、采集軟件、分析軟件、耗材4個(gè)課題，其中前兩個(gè)課題由一所負責，后兩個(gè)課題由物證中心負責，整個(gè)團隊大約有50多人，其中年輕人占大多數。
“跟試劑相比，我們對儀器的印象就是一個(gè)黑匣子。畢竟對試劑的應用我們還有一些了解�！标惢菝窀ㄖ沃苣┯浾咛寡�，研發(fā)的難度超乎想象。
由于有著(zhù)產(chǎn)業(yè)化的成功經(jīng)驗，龐曉東所在的一所安檢事業(yè)部得到了其中難度最大的硬件平臺和采集軟件的研發(fā)任務(wù)。當他和他的同事們聽(tīng)到自己將要參與研發(fā)DNA檢測平臺時(shí)，他們的第一反應是“開(kāi)玩笑”。
“做DNA測試儀?太開(kāi)玩笑了。我們自己都覺(jué)得不可思議，什么都不懂�！饼嫊詵|笑著(zhù)回憶說(shuō)。
龐曉東2008年年初擔任安檢事業(yè)部主任助理。他告訴記者，他所在的開(kāi)發(fā)團隊中有學(xué)電路設計的、光學(xué)設計的、結構設計的、軟件開(kāi)發(fā)的，但都和DNA沒(méi)關(guān)系。和DNA“離得最近”的是做化學(xué)分析的，但化學(xué)分析與生物化學(xué)還是“隔行”。直到項目中后期，才有學(xué)法醫和生物化學(xué)的研究人員進(jìn)入團隊。
在安檢事業(yè)部副主任、原開(kāi)發(fā)部主任陳力看來(lái)，這些當時(shí)30歲左右的年輕人，由于大多剛剛碩士畢業(yè)參加工作，實(shí)際上相當于新人�！盎旧线@個(gè)團隊做研發(fā)，差不多是從零起步。什么都不了解，需要做哪些都不知道，水有多深也不知道�！�
于是，找老師補課成為研發(fā)人員們的首要任務(wù)。研發(fā)的過(guò)程也成了一個(gè)不斷學(xué)習的過(guò)程。
“最開(kāi)始找的是中國刑事警察學(xué)院的李樹(shù)老師，給我們連續講了一個(gè)星期�！饼嫊詵|說(shuō)，雖然感到茅塞頓開(kāi)，但仍然有很多東西不明白，于是大家又反復查資料、問(wèn)問(wèn)題�！拔镒C中心那邊也非常熱情，我們也跟著(zhù)他們去學(xué)習，包括怎樣操作儀器�！�
陳惠民告訴記者，正確的認識和理解是整個(gè)DNA檢測平臺研發(fā)的關(guān)鍵�！耙坏┪覀兝斫饬诉@個(gè)系統的工作原理，我們就能夠設計這個(gè)系統，通過(guò)實(shí)驗完善各個(gè)器件之間的關(guān)系，最后把要求的整個(gè)系統和指標做出來(lái)�！�
“這么難的機器你們能做出來(lái)?”
龐曉東坦言，整個(gè)項目從頭到尾大家都承受了特別大的壓力—而這些壓力很大一部分來(lái)自于外界的質(zhì)疑。
"這么難的機器你們能做出來(lái)?’很多人抱著(zhù)看笑話(huà)的心態(tài)�！饼嫊詵|說(shuō)，由于當時(shí)整個(gè)項目是保密的，這些質(zhì)疑聲主要來(lái)自于公安系統內部，因此大家的壓力都特別的大。
而由于一切都是從頭開(kāi)始，既沒(méi)有原理圖，也沒(méi)有可以直接參考的資料，再加上大部分研發(fā)人員沒(méi)有什么工作經(jīng)驗，所以研發(fā)進(jìn)展并不順利。尤其是光路的部分，在很長(cháng)的一段時(shí)間內都沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性突破。
陳力還告訴法治周末記者，部里對技術(shù)路線(xiàn)的安排也影響了研發(fā)的進(jìn)度�！罢n題分成了一二三四，就是不僅要整體替代外國產(chǎn)品，還要分別替代，這就把我們給‘框死了’。因為你得考慮兼容問(wèn)題，不能自成體系�！�
陳力解釋說(shuō)，之所以有“分別替代”的安排，是因為研發(fā)的風(fēng)險比較大。這樣一來(lái)，某一課題的失敗不會(huì )影響到整個(gè)項目—即使做不出來(lái)，還可以用進(jìn)口的產(chǎn)品替代。
此外，由于整個(gè)系統涉及光、機、電、生化等多個(gè)方面，極其復雜，因此原本分解完成的各個(gè)部分往往各自獨立檢測能夠通過(guò)驗證，但相互結合的時(shí)候又會(huì )出現適應性方面的問(wèn)題，需要反復修改、磨合。
“從2007年開(kāi)始預研，一直到2010年還沒(méi)有成型的東西拿出來(lái)。包括我們自己內部有些人都動(dòng)搖了。2010年2月份的時(shí)候，小組內也開(kāi)始有人提出疑問(wèn)，能做出來(lái)么?而且這種聲音的比例還挺大�！饼嫊詵|回憶說(shuō)。
陳力告訴記者，由于項目涉及的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域太多，各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間隔行如隔山，有的部分雖然直接負責的研發(fā)人員有信心，但其他專(zhuān)業(yè)的人會(huì )質(zhì)疑�！爸挥袠訖C出來(lái)才能確認能否做得了，大家才都有信心”。陳力說(shuō)。
于是，為了穩定軍心，項目組決定要盡可能快地做出一個(gè)樣機出來(lái)。
“即使天天晚上加班也一定要把它做出來(lái)。自己的軟件不行，就先用國外的軟件連著(zhù);光路(部件)不行，先拿國外的光路(部件)用著(zhù)。無(wú)論如何要能看到這么個(gè)東西�！饼嫊詵|說(shuō)。
2010年5月，第一臺樣機正式誕生。雖然這臺樣機的性能還沒(méi)有達到國外同類(lèi)產(chǎn)品的水平，但已經(jīng)表明，這些年輕人也可以做出這樣一個(gè)高端的科學(xué)儀器來(lái)，這給了研發(fā)團隊極大的信心，外界的質(zhì)疑聲也小了很多。
成功背后的付出
事實(shí)上，除了在研發(fā)方面要突破重重阻礙，把設計出來(lái)的圖紙變成實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品同樣面臨著(zhù)相當大的困難。尤其是DNA檢測平臺屬于精密儀器，對零部件加工的要求很高。
以熒光激發(fā)系統來(lái)說(shuō)，該系統用于引導激光激發(fā)毛細管陣列內的樣品熒光標記，要求激光會(huì )聚精度高達10微米。
“雖然我們可以把嫦娥送到月球上去，但實(shí)際上我們在基礎方面的差距仍然很大。像我們有的東西不是不想做，但國內加工水平做不了�！标惲Ω嬖V記者，我國的科學(xué)儀器領(lǐng)域比國外要落后二三十年，而這種落后不僅有設計能力的落后，也包括加工能力的落后。
所以，找一個(gè)合適的加工廠(chǎng)加工出合格的零部件，成為這些研發(fā)人員必須要過(guò)的一個(gè)坎兒。但往往卻是，有加工能力的大廠(chǎng)因為數量太小而不愿意接手;而那些愿意接手的，加工能力又達不到要求。
“你比如說(shuō)這個(gè)針閥，看起來(lái)很小，但結構卻很復雜，而且必須做到高壓密封，要能承受100個(gè)大氣壓�！背：｝堌撠熃Y構設計，他告訴記者，一個(gè)零部件的加工常常需要多個(gè)來(lái)回的反復溝通。很多研發(fā)人員甚至干脆跑到廠(chǎng)里盯著(zhù)。
其實(shí)不光是零部件的加工，包括整個(gè)DNA測試平臺的搭建也全靠研發(fā)人員自己動(dòng)手。龐曉東說(shuō)，尤其是后期樣機試制階段，同事們每天加班到深夜是再正常不過(guò)的事情，不少人都是帶病堅守。
最終，等到第五臺樣機組裝出來(lái)的時(shí)候，整機的性能已經(jīng)達到設計要求，有些方面像光學(xué)性能的效力甚至已經(jīng)超過(guò)國外設備同類(lèi)部件的性能，研究任務(wù)基本完成。
2012年10月，整個(gè)項目順利通過(guò)了驗收�！捌叫袦y試的結果顯示，我們的設備和國外同類(lèi)設備在檢測結果上基本一致�！标惲φf(shuō)。
“研發(fā)團隊的年輕人放棄了很多。這個(gè)事情就是不斷地產(chǎn)生想法，不斷地試驗，不斷地驗證，然后不斷地解決問(wèn)題的一個(gè)過(guò)程，這就需要大量的時(shí)間和精力。周末不休息都是經(jīng)常的狀態(tài)，甚至包括親人去世、家人生病時(shí)，都沒(méi)能請假�！标惢菝窕貞�。
陳力也笑著(zhù)對記者說(shuō)，研發(fā)團隊里的年輕人正好趕上了戀愛(ài)、結婚或生孩子的時(shí)光，很多人甚至為了項目把生孩子的事情都推遲了�！拔覀冇行⿻r(shí)候開(kāi)玩笑說(shuō)，這個(gè)項目已經(jīng)生出八九個(gè)孩子了�！�
不僅僅能震懾犯罪
2013年上半年，公安部刑事偵查局、科技信息化局等聯(lián)合組織上海、福建等10個(gè)省市公安機關(guān)DNA實(shí)驗室對“GA118-16A型”國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺進(jìn)行了測試。
測試表明，該檢測平臺及配套耗材已可以滿(mǎn)足我國法醫DNA檢測應用需要，整體性能達到了國外同類(lèi)先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品水平，可以替代國外同類(lèi)產(chǎn)品，徹底打破了國外企業(yè)的壟斷。
后據公安部第一研究所所長(cháng)仇保利介紹，該項目先后投入科研經(jīng)費達1.4億元，實(shí)現了多項重大關(guān)鍵技術(shù)突破，已獲得發(fā)明技術(shù)專(zhuān)利40余項，形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的關(guān)鍵技術(shù)體系，填補了國內相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的空白。
“在實(shí)際應用當中，就是可以縮短破案周期，節約成本投入。如果能夠在第一時(shí)間內提供檢測結果，就能快速鎖定破案的方向�！壁w興春說(shuō)。
在趙興春看來(lái)，雖然目前國內已經(jīng)建立了400多家DNA實(shí)驗室，但就公安偵破工作來(lái)說(shuō)，還遠遠不夠。而國產(chǎn)DNA檢測平臺的發(fā)布將有助于建設國家DNA數據庫和更多的DNA實(shí)驗室，偵破更多案件。
“事實(shí)上，DNA技術(shù)最大的一個(gè)貢獻就是能夠起到一種震懾犯罪的作用—它讓人不敢犯罪，因為你(如果)犯了(罪)就會(huì )被繩之以法�，F在每一起命案背后都會(huì )有DNA技術(shù)的身影，大量的案子也得以偵破。尤其是這兩年，命案發(fā)生率有了明顯的下降�！壁w興春說(shuō)。
陳力也告訴記者，雖然法醫是DNA檢測平臺應用的主要領(lǐng)域，但在社會(huì )其他領(lǐng)域例如醫療、科研等也有著(zhù)廣闊的前景。
“比如在疾病的診斷中，DNA檢測可以做輔助判斷，看基因里面得哪種病的概率比較高。像之前美國的電影明星安吉麗娜·朱莉就做了預防性的乳腺切除手術(shù)�！标惲φf(shuō)。
不過(guò)，趙興春也坦言未來(lái)還面臨著(zhù)很多挑戰�！霸瓉�(lái)是壟斷的，用戶(hù)可能不敢在人家(外國公司)面前提的要求，現在會(huì )提出來(lái)。我們剛剛起步，就像步履蹣跚的嬰兒，人家已經(jīng)是成人了。但是用戶(hù)會(huì )拿成人的標準衡量你，所以這就要你快速地成長(cháng)起來(lái)�！�
陳惠民也表示，下一步就是要繼續把DNA檢測平臺做好，盡快建立起自己的產(chǎn)品線(xiàn)和國外的產(chǎn)品進(jìn)行競爭。
“作為科研人員，我們當然希望自己做出來(lái)的東西能夠有用，能夠被社會(huì )所接受。在推廣過(guò)程中也會(huì )遇到各種各樣的問(wèn)題，我們也會(huì )去改善。同時(shí)也會(huì )注重新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，因為如果一項技術(shù)被新技術(shù)替代了就沒(méi)有生命力了�！标惢菝裾f(shuō)。
在一處案發(fā)現場(chǎng)，法醫小心地用工具夾取了粘在枕頭上的一根毛發(fā)，并迅速把它裝入證據袋中。隨后，相關(guān)的DNA數據在實(shí)驗室中被迅速檢測出來(lái)，犯罪分子迅速被警方鎖定。
這是如今美國電視劇中常見(jiàn)的橋段。
而在現實(shí)中，DNA檢測技術(shù)也早已成為最有效的刑偵技術(shù)手段之一。
來(lái)自公安部第一研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)一所)的統計數字顯示，目前我國已建立超過(guò)400家DNA實(shí)驗室，年度受理案件10萬(wàn)余起，檢驗檢材75萬(wàn)余份，DNA數據庫規模也已超過(guò)1200萬(wàn)人份。
令人遺憾的是，在上述400多家DNA實(shí)驗室中，包括DNA檢測平臺在內的關(guān)鍵設備全部來(lái)自進(jìn)口。昂貴的費用不僅嚴重制約了DNA檢測技術(shù)在公安一線(xiàn)的推廣應用，也限制了我國法醫DNA檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
這一窘境已在一周多以前被打破—12月3日，“GA118-16A型”國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺在福建省福州市正式發(fā)布。據業(yè)內人士評價(jià)，該平臺的應用將有效增強我國預防和打擊刑事犯罪的快速反應能力、犯罪證據認定能力以及物質(zhì)條件保障的自給能力。
而在首個(gè)國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺的幕后，還有很多鮮為人知的研發(fā)故事。
從血型到DNA
“世界上第一次將DNA應用在生活中是在1985年，在英國一個(gè)叫做拿波若的小鎮上發(fā)生的一起謀殺案中�！�39歲的趙興春對于DNA的歷史了如指掌，他甚至還寫(xiě)過(guò)一本名為《DNA作證》的科普讀物。
不過(guò)，趙興春的主要身份并不是“作家”，而是我國DNA檢測權威部門(mén)、公安部物證鑒定中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)物證中心)的專(zhuān)家型官員。
趙興春告訴法治周末記者，在DNA技術(shù)應用到刑偵領(lǐng)域之前，刑偵領(lǐng)域主要是依據血型檢測和酶型檢測�！把痛蠹叶贾�，而酶型比血型要高級一些，是通過(guò)對蛋白進(jìn)行分析—比如犯罪現場(chǎng)的精斑，因為每個(gè)人它里面含的東西不一樣�！�
趙興春說(shuō)，但不論是血型還是酶型，在進(jìn)行區分的時(shí)候都無(wú)法做到像DNA那么準確。而DNA就像指紋一樣，有唯一性。
1989年，我國首次將DNA檢測技術(shù)應用到案件偵破工作中。在第一批案子中，有一個(gè)新疆女大學(xué)生的案子令趙興春印象尤為深刻。
“當時(shí)那個(gè)女學(xué)生一口咬定她的孩子是(和)一位老師(生)的。老師說(shuō)不是，但又沒(méi)有辦法證明，因為血型不能確切證明是不是他的。后來(lái)，就做DNA檢測�！�
趙興春說(shuō)，此時(shí)的DNA檢測還是第一代技術(shù)DNA指紋圖譜技術(shù)，操作比較繁瑣，對樣本的要求很高，要抽一定量的血，而且需要用到同位素，對實(shí)驗操作者的身體傷害也比較大。
“后來(lái)檢測結果出來(lái)，孩子還真不是那個(gè)老師的……那個(gè)老師終于得以洗刷清白。當時(shí)，他因為被冤枉，好像都快(得)神經(jīng)病了�！壁w興春說(shuō)。
1996年，趙興春進(jìn)入物證中心，此時(shí)正趕上DNA檢測從第一代技術(shù)向第二代技術(shù)的過(guò)渡，國內的DNA檢測應用水平也跟著(zhù)突飛猛進(jìn)。
“因為第一代技術(shù)對檢材的量要求比較高，但在實(shí)際案件當中，它不可能給你準備那么大的量—物證量是很小的，所以必須要發(fā)展需要檢材比較少的技術(shù)�！壁w興春解釋說(shuō)。而新一代的熒光標記復合擴增技術(shù)實(shí)現了這一目標，它可以對DNA進(jìn)行人工復制，來(lái)滿(mǎn)足檢測的要求。
受制于人造成“貴族檢測”
雖然DNA檢測應用水平和國際同步，但由于所有的設備、耗材還有試劑都源自進(jìn)口，因而就留下了受制于人的隱患。曾經(jīng)在一段特殊時(shí)期內，外國公司以技術(shù)原因為由斷供了試劑。
“人家說(shuō)‘我們因為技術(shù)原因，產(chǎn)品生產(chǎn)不出來(lái)’。結果有好幾個(gè)月試劑沒(méi)法供應，我們想買(mǎi)也買(mǎi)不到�！壁w興春說(shuō)。
更令人擔憂(yōu)的是，在這種情況下建設國家DNA數據庫將面臨巨大的風(fēng)險。趙興春舉例說(shuō)，一旦某一天外國公司停止供應相關(guān)的設備材料，耗費巨資建成的國家DNA數據庫就瞬間癱瘓，之前的投資也相當于打了水漂。
“這個(gè)東西如果不能確保持續使用，就等于你沒(méi)有辦法去做DNA比對，也無(wú)法錄入新的DNA樣本，這樣就一下被打回了30年前。這就會(huì )對國家安全造成影響，破案的效率會(huì )大大降低�！壁w興春解釋說(shuō)。
此外，由于技術(shù)壟斷，進(jìn)行DNA檢測的相關(guān)設備、材料的價(jià)格也非常昂貴。
以作為消耗品的試劑為例，在2006年以前，一個(gè)容量為1毫升的試劑盒的售價(jià)高達4萬(wàn)多元，價(jià)格遠超黃金，平均下來(lái)要每人份200多元。假設一個(gè)實(shí)驗室一年處理5000個(gè)樣本，每年僅試劑的開(kāi)支就高達百萬(wàn)元。
“第一儀器貴，第二試劑貴。所以對我們公安機關(guān)來(lái)說(shuō)它是‘貴族檢測’，用不起。用不起怎么辦?只好有選擇性的。所以就只能用在殺人案上，大案就用一用，小案就靠別的其他技術(shù)手段�！壁w興春說(shuō)。
在這種背景下，DNA檢測試劑的研發(fā)提上了日程。在趙興春和同事們的努力下，2004年12月5日，由物證中心自主研發(fā)的法醫DNA檢測試劑通過(guò)了公安部組織的驗收鑒定。
趙興春還記得，就在成果發(fā)布的當天，國外公司就立即把試劑的價(jià)格降低了一半，比他們自己國家的價(jià)格還要便宜�！八試a(chǎn)試劑是已經(jīng)嘗到這個(gè)甜頭了，當然我們自己的試劑更便宜，平均下來(lái)只要50多元每人份�！�
不過(guò)，為了保證利潤，外國公司又將儀器設備和耗材的價(jià)格提了上去。不僅如此，該公司還在自己的產(chǎn)品上添加了標簽并推出新的設備，而新的設備只能識別該公司自己的試劑。剛剛研發(fā)出來(lái)的試劑再次面臨受制于人的風(fēng)險。
從零起步
2006年11月8日，在公安部時(shí)任領(lǐng)導的推動(dòng)下，公安部啟動(dòng)“118專(zhuān)項”。一所和公安部物證鑒定中心攜手接下了國產(chǎn)DNA檢測平臺的研發(fā)任務(wù)，并在此基礎上，繼續承擔了該領(lǐng)域科技部“十一五”國家科技支撐計劃“法醫DNA專(zhuān)用檢測平臺關(guān)鍵技術(shù)研究”項目。
據項目總師、一所研究員陳惠民介紹，整個(gè)項目被分成了硬件平臺、采集軟件、分析軟件、耗材4個(gè)課題，其中前兩個(gè)課題由一所負責，后兩個(gè)課題由物證中心負責，整個(gè)團隊大約有50多人，其中年輕人占大多數。
“跟試劑相比，我們對儀器的印象就是一個(gè)黑匣子。畢竟對試劑的應用我們還有一些了解�！标惢菝窀ㄖ沃苣┯浾咛寡�，研發(fā)的難度超乎想象。
由于有著(zhù)產(chǎn)業(yè)化的成功經(jīng)驗，龐曉東所在的一所安檢事業(yè)部得到了其中難度最大的硬件平臺和采集軟件的研發(fā)任務(wù)。當他和他的同事們聽(tīng)到自己將要參與研發(fā)DNA檢測平臺時(shí)，他們的第一反應是“開(kāi)玩笑”。
“做DNA測試儀?太開(kāi)玩笑了。我們自己都覺(jué)得不可思議，什么都不懂�！饼嫊詵|笑著(zhù)回憶說(shuō)。
龐曉東2008年年初擔任安檢事業(yè)部主任助理。他告訴記者，他所在的開(kāi)發(fā)團隊中有學(xué)電路設計的、光學(xué)設計的、結構設計的、軟件開(kāi)發(fā)的，但都和DNA沒(méi)關(guān)系。和DNA“離得最近”的是做化學(xué)分析的，但化學(xué)分析與生物化學(xué)還是“隔行”。直到項目中后期，才有學(xué)法醫和生物化學(xué)的研究人員進(jìn)入團隊。
在安檢事業(yè)部副主任、原開(kāi)發(fā)部主任陳力看來(lái)，這些當時(shí)30歲左右的年輕人，由于大多剛剛碩士畢業(yè)參加工作，實(shí)際上相當于新人�！盎旧线@個(gè)團隊做研發(fā)，差不多是從零起步。什么都不了解，需要做哪些都不知道，水有多深也不知道�！�
于是，找老師補課成為研發(fā)人員們的首要任務(wù)。研發(fā)的過(guò)程也成了一個(gè)不斷學(xué)習的過(guò)程。
“最開(kāi)始找的是中國刑事警察學(xué)院的李樹(shù)老師，給我們連續講了一個(gè)星期�！饼嫊詵|說(shuō)，雖然感到茅塞頓開(kāi)，但仍然有很多東西不明白，于是大家又反復查資料、問(wèn)問(wèn)題�！拔镒C中心那邊也非常熱情，我們也跟著(zhù)他們去學(xué)習，包括怎樣操作儀器�！�
陳惠民告訴記者，正確的認識和理解是整個(gè)DNA檢測平臺研發(fā)的關(guān)鍵�！耙坏┪覀兝斫饬诉@個(gè)系統的工作原理，我們就能夠設計這個(gè)系統，通過(guò)實(shí)驗完善各個(gè)器件之間的關(guān)系，最后把要求的整個(gè)系統和指標做出來(lái)�！�
“這么難的機器你們能做出來(lái)?”
龐曉東坦言，整個(gè)項目從頭到尾大家都承受了特別大的壓力—而這些壓力很大一部分來(lái)自于外界的質(zhì)疑。
"這么難的機器你們能做出來(lái)?’很多人抱著(zhù)看笑話(huà)的心態(tài)�！饼嫊詵|說(shuō)，由于當時(shí)整個(gè)項目是保密的，這些質(zhì)疑聲主要來(lái)自于公安系統內部，因此大家的壓力都特別的大。
而由于一切都是從頭開(kāi)始，既沒(méi)有原理圖，也沒(méi)有可以直接參考的資料，再加上大部分研發(fā)人員沒(méi)有什么工作經(jīng)驗，所以研發(fā)進(jìn)展并不順利。尤其是光路的部分，在很長(cháng)的一段時(shí)間內都沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性突破。
陳力還告訴法治周末記者，部里對技術(shù)路線(xiàn)的安排也影響了研發(fā)的進(jìn)度�！罢n題分成了一二三四，就是不僅要整體替代外國產(chǎn)品，還要分別替代，這就把我們給‘框死了’。因為你得考慮兼容問(wèn)題，不能自成體系�！�
陳力解釋說(shuō)，之所以有“分別替代”的安排，是因為研發(fā)的風(fēng)險比較大。這樣一來(lái)，某一課題的失敗不會(huì )影響到整個(gè)項目—即使做不出來(lái)，還可以用進(jìn)口的產(chǎn)品替代。
此外，由于整個(gè)系統涉及光、機、電、生化等多個(gè)方面，極其復雜，因此原本分解完成的各個(gè)部分往往各自獨立檢測能夠通過(guò)驗證，但相互結合的時(shí)候又會(huì )出現適應性方面的問(wèn)題，需要反復修改、磨合。
“從2007年開(kāi)始預研，一直到2010年還沒(méi)有成型的東西拿出來(lái)。包括我們自己內部有些人都動(dòng)搖了。2010年2月份的時(shí)候，小組內也開(kāi)始有人提出疑問(wèn)，能做出來(lái)么?而且這種聲音的比例還挺大�！饼嫊詵|回憶說(shuō)。
陳力告訴記者，由于項目涉及的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域太多，各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間隔行如隔山，有的部分雖然直接負責的研發(fā)人員有信心，但其他專(zhuān)業(yè)的人會(huì )質(zhì)疑�！爸挥袠訖C出來(lái)才能確認能否做得了，大家才都有信心”。陳力說(shuō)。
于是，為了穩定軍心，項目組決定要盡可能快地做出一個(gè)樣機出來(lái)。
“即使天天晚上加班也一定要把它做出來(lái)。自己的軟件不行，就先用國外的軟件連著(zhù);光路(部件)不行，先拿國外的光路(部件)用著(zhù)。無(wú)論如何要能看到這么個(gè)東西�！饼嫊詵|說(shuō)。
2010年5月，第一臺樣機正式誕生。雖然這臺樣機的性能還沒(méi)有達到國外同類(lèi)產(chǎn)品的水平，但已經(jīng)表明，這些年輕人也可以做出這樣一個(gè)高端的科學(xué)儀器來(lái)，這給了研發(fā)團隊極大的信心，外界的質(zhì)疑聲也小了很多。
成功背后的付出
事實(shí)上，除了在研發(fā)方面要突破重重阻礙，把設計出來(lái)的圖紙變成實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品同樣面臨著(zhù)相當大的困難。尤其是DNA檢測平臺屬于精密儀器，對零部件加工的要求很高。
以熒光激發(fā)系統來(lái)說(shuō)，該系統用于引導激光激發(fā)毛細管陣列內的樣品熒光標記，要求激光會(huì )聚精度高達10微米。
“雖然我們可以把嫦娥送到月球上去，但實(shí)際上我們在基礎方面的差距仍然很大。像我們有的東西不是不想做，但國內加工水平做不了�！标惲Ω嬖V記者，我國的科學(xué)儀器領(lǐng)域比國外要落后二三十年，而這種落后不僅有設計能力的落后，也包括加工能力的落后。
所以，找一個(gè)合適的加工廠(chǎng)加工出合格的零部件，成為這些研發(fā)人員必須要過(guò)的一個(gè)坎兒。但往往卻是，有加工能力的大廠(chǎng)因為數量太小而不愿意接手;而那些愿意接手的，加工能力又達不到要求。
“你比如說(shuō)這個(gè)針閥，看起來(lái)很小，但結構卻很復雜，而且必須做到高壓密封，要能承受100個(gè)大氣壓�！背：｝堌撠熃Y構設計，他告訴記者，一個(gè)零部件的加工常常需要多個(gè)來(lái)回的反復溝通。很多研發(fā)人員甚至干脆跑到廠(chǎng)里盯著(zhù)。
其實(shí)不光是零部件的加工，包括整個(gè)DNA測試平臺的搭建也全靠研發(fā)人員自己動(dòng)手。龐曉東說(shuō)，尤其是后期樣機試制階段，同事們每天加班到深夜是再正常不過(guò)的事情，不少人都是帶病堅守。
最終，等到第五臺樣機組裝出來(lái)的時(shí)候，整機的性能已經(jīng)達到設計要求，有些方面像光學(xué)性能的效力甚至已經(jīng)超過(guò)國外設備同類(lèi)部件的性能，研究任務(wù)基本完成。
2012年10月，整個(gè)項目順利通過(guò)了驗收�！捌叫袦y試的結果顯示，我們的設備和國外同類(lèi)設備在檢測結果上基本一致�！标惲φf(shuō)。
“研發(fā)團隊的年輕人放棄了很多。這個(gè)事情就是不斷地產(chǎn)生想法，不斷地試驗，不斷地驗證，然后不斷地解決問(wèn)題的一個(gè)過(guò)程，這就需要大量的時(shí)間和精力。周末不休息都是經(jīng)常的狀態(tài)，甚至包括親人去世、家人生病時(shí)，都沒(méi)能請假�！标惢菝窕貞�。
陳力也笑著(zhù)對記者說(shuō)，研發(fā)團隊里的年輕人正好趕上了戀愛(ài)、結婚或生孩子的時(shí)光，很多人甚至為了項目把生孩子的事情都推遲了�！拔覀冇行⿻r(shí)候開(kāi)玩笑說(shuō)，這個(gè)項目已經(jīng)生出八九個(gè)孩子了�！�
不僅僅能震懾犯罪
2013年上半年，公安部刑事偵查局、科技信息化局等聯(lián)合組織上海、福建等10個(gè)省市公安機關(guān)DNA實(shí)驗室對“GA118-16A型”國產(chǎn)法醫DNA檢測平臺進(jìn)行了測試。
測試表明，該檢測平臺及配套耗材已可以滿(mǎn)足我國法醫DNA檢測應用需要，整體性能達到了國外同類(lèi)先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品水平，可以替代國外同類(lèi)產(chǎn)品，徹底打破了國外企業(yè)的壟斷。
后據公安部第一研究所所長(cháng)仇保利介紹，該項目先后投入科研經(jīng)費達1.4億元，實(shí)現了多項重大關(guān)鍵技術(shù)突破，已獲得發(fā)明技術(shù)專(zhuān)利40余項，形成了具有完全自主知識產(chǎn)權的關(guān)鍵技術(shù)體系，填補了國內相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的空白。
“在實(shí)際應用當中，就是可以縮短破案周期，節約成本投入。如果能夠在第一時(shí)間內提供檢測結果，就能快速鎖定破案的方向�！壁w興春說(shuō)。
在趙興春看來(lái)，雖然目前國內已經(jīng)建立了400多家DNA實(shí)驗室，但就公安偵破工作來(lái)說(shuō)，還遠遠不夠。而國產(chǎn)DNA檢測平臺的發(fā)布將有助于建設國家DNA數據庫和更多的DNA實(shí)驗室，偵破更多案件。
“事實(shí)上，DNA技術(shù)最大的一個(gè)貢獻就是能夠起到一種震懾犯罪的作用—它讓人不敢犯罪，因為你(如果)犯了(罪)就會(huì )被繩之以法�，F在每一起命案背后都會(huì )有DNA技術(shù)的身影，大量的案子也得以偵破。尤其是這兩年，命案發(fā)生率有了明顯的下降�！壁w興春說(shuō)。
陳力也告訴記者，雖然法醫是DNA檢測平臺應用的主要領(lǐng)域，但在社會(huì )其他領(lǐng)域例如醫療、科研等也有著(zhù)廣闊的前景。
“比如在疾病的診斷中，DNA檢測可以做輔助判斷，看基因里面得哪種病的概率比較高。像之前美國的電影明星安吉麗娜·朱莉就做了預防性的乳腺切除手術(shù)�！标惲φf(shuō)。
不過(guò)，趙興春也坦言未來(lái)還面臨著(zhù)很多挑戰�！霸瓉�(lái)是壟斷的，用戶(hù)可能不敢在人家(外國公司)面前提的要求，現在會(huì )提出來(lái)。我們剛剛起步，就像步履蹣跚的嬰兒，人家已經(jīng)是成人了。但是用戶(hù)會(huì )拿成人的標準衡量你，所以這就要你快速地成長(cháng)起來(lái)�！�
陳惠民也表示，下一步就是要繼續把DNA檢測平臺做好，盡快建立起自己的產(chǎn)品線(xiàn)和國外的產(chǎn)品進(jìn)行競爭。
“作為科研人員，我們當然希望自己做出來(lái)的東西能夠有用，能夠被社會(huì )所接受。在推廣過(guò)程中也會(huì )遇到各種各樣的問(wèn)題，我們也會(huì )去改善。同時(shí)也會(huì )注重新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，因為如果一項技術(shù)被新技術(shù)替代了就沒(méi)有生命力了�！标惢菝裾f(shuō)。
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