科研仪器是学科发展的重要“引擎”。但在中国，科研却常常苦于被仪器卡住“脖子”。

　　曾在美国华盛顿大学基因组研究院任教、现任山东省能源生物遗传资源重点实验室主任徐健深有体会。

　　2008年，徐健回国后便与同事组建中科院青岛生物能源与过程所公共仪器平台，但让他颇感无奈的是，研究所需要的高端生物科研仪器设备几乎全部依赖进口。

　　前不久，徐健带领的青岛生物能源与过程所功能基因组团队、英国谢菲尔德大学副教授黄巍与北京惟馨雨生物科技有限公司(以下简称惟馨雨公司)在科技部创新方法工作专项的支持下，合作开发出全球首台活体单细胞拉曼分选仪(RACS)。

　　不过，国内原创科研仪器如果想要真正占据一席之地，仍须多重考验。

　　研究始于仪器创新

　　在科研过程中，科研仪器所发挥的催化作用不言而喻。

　　在人类基因组计划开始之初，科学家预计完成测序至少需要30年。然而，毛细管电泳测序仪的问世，却将时间缩短至3年。

　　同样，对于特定功能单细胞的鉴定和分离，常用的荧光流式细胞仪(FACS)技术通常需要荧光标记预知的生物标识物，RACS则无须外源标记，而是依据细胞拉曼指纹图谱来鉴定和分选活体单细胞。

　　徐健表示，RACS突破了FACS的核心局限性，能够用于研究尚未有生物标识物的创新体系，以及针对细胞自然状态的原位研究。

　　单细胞是生命的“功能单元”和“进化单位”，在徐健看来，如果能考察与比较单个细胞层面的分子机制，就能从根本上解答生命为何丰富多彩。

　　不过，传统的基于细胞群体水平的性状测量，不能真实反映出细胞个体的性状及分布。而活体单细胞水平的性状识别和分选，能从根本上理解、调控与设计“生命体系的异质性”。

　　通过拉曼特征谱线，研究人员可获得单个活体细胞内化合物分子的构成和结构，包括核酸、蛋白质、糖类和脂类等信息，并在此基础上鉴定和分选特定功能的活体单细胞。

　　市场前景乐观

　　从创新仪器的第一台样机到最终产业应用，需要有一个磨合的过程。而在这一过程初期，RACS就已经进行了许多有前景的示范应用。

　　“完成对快速固定CO2的光合细菌的特异性筛选”是其中之一。徐健称，自然界中有99%的细胞仍尚未被培养，要想探寻地球上更多的固碳微生物，不依赖细胞培养的RACS技术则为其提供了一个非常简洁、高效且灵敏的实验手段。

　　不仅如此，RACS还能够高速筛选高产油和高产淀粉的藻种，为生物能源的开发奠定基础。RACS可定性、定量地同时监测细胞内淀粉和油的含量，不需要标记就能迅速筛选和评价指定细胞。

　　“这两项应用已有关键实验数据的支持。”徐健表示，目前他们还在探索利用RACS监测肿瘤细胞，以及对病菌进行快速检测。

　　总之，随着单细胞技术更多地用于解答生物问题，其商业用途的需求也会越来越多。对于RACS未来的市场前景，惟馨雨公司的宋一之博士就十分看好。

　　“整个仪器包括拉曼信号监测、单细胞分选、自动数据分析三大系统，市面上还未出现完整具备这些性能的仪器。”宋一之告诉《中国科学报》记者，RACS不仅填补了该领域的空白，也解决了原有技术无法解决的问题。

　　某大型跨国快速消费品公司微生物部专家李睿也对记者称，提高微生物检测效率，对于每小时生产成千上万件产品的企业来讲至关重要。如果RACS工程化样机能够做到速度快、成本低、准确度高、操作简便，那它的市场前景将非常广阔。