MacBook 活动上现身的“黑盒子”真面目 [科技脱口秀]

by Lim Juhyeong

Published 12 Nov.2023 08:00(KST)

基因组分析设备聚焦
联动MacBook进行DNA解读
彰显庞大科技生态系统
SaaS已成苹果第二大营收来源

上月30日（当地时间）苹果发布新款 MacBook Pro 的活动后半段，镜头短暂捕捉到一台与 MacBook 相连的黑色机器盒。当时发布会讲解人正在说明利用 MacBook 的 M3 芯片进行基因组分析（DNA 测序）时的速度。

这台黑色盒子其实是全球首款便携式 DNA 测序仪开发商 Oxford Nanopore 推出的 “P2 Solo”。它在发布会上的亮相时间虽只有一瞬，却是一款有潜力让苹果业务领域未来扩展至生命科学的设备。

摆在 MacBook 旁边的黑色机器，其实是便携式 DNA 分析设备

在 MacBook 发布活动上被摄像机捕捉到的 Oxford Nanopore 公司基因组分析设备“P2 Solo”。图片来源 Apple YouTube 提供

Oxford Nanopore 对普通人来说或许有些陌生，但在生命科学界却是知名企业。该公司是 2005 年由牛津大学出身的科学家创立的“分拆公司”（Spinout，即承接大学研究所技术成立的法人企业），专门开发和生产便携式 DNA 测序仪。

目前为止，DNA 测序仪市场的头号玩家是美国企业 Illumina。不过，传统测序仪往往体积庞大且价格极高，除非是正式的科研机构，否则很难购买，这就是其一大缺点。

相比之下，Oxford Nanopore 依托自研的“纳米孔测序”（Nanopore Sequencing）技术，打造出了价格低廉且重量轻便的测序仪，这是它的差异化优势。当然，它也存在测得的 DNA 序列准确度低于 Illumina 的局限，但近年来随着准确度不断提升，正逐渐成为行业新主流。

DNA 测序仪，掌握下一代生物技术的核心钥匙

Oxford Nanopore是一家开发便携式基因组测序仪的企业。照片中是与USB大小相当的测序仪MinIon。图片由Oxford Nanopore Facebook提供

测序仪是一种将微生物、动植物或人类的基因信息“解读”为数字化数据的设备。迄今为止，生物学和基因工程正是以这些数据为基础不断发展。

例如，捕捉引发人类罕见疾病的特定基因组并据此开发个性化药物的“精准医疗”，以及通过分析癌症基因组、只将癌性肿瘤作为攻击目标的“癌症疫苗”等下一代生物技术，全都依赖于测序仪的发展。

国际科学界几乎实时追踪新冠病毒千变万化的变异过程，从而开发出针对变异株的疫苗，这同样得益于包括 Oxford Nanopore 在内的各类测序仪。

因此，价格低廉且易于操作的纳米孔测序仪，未来的应用前景可谓无限。Oxford Nanopore 近期也曾估算，测序仪在未来有望积极发挥作用的潜在市场规模约为1500亿美元。

搭载“M3”的 MacBook，非常适合基因组分析工作

多亏利用基因组分析仪进行的“全基因组测序”，新冠19变异株应对疫苗才能得以研发。图片由联合新闻提供

那么，这类测序仪与 MacBook 之间究竟有何关联？如前所述，测序仪可以把生物的 DNA 转换为数据。但这些数据本身只是将单纯的基因碱基序列排列起来的文本文件而已。若要对其进行“分析”，就需要强大的计算能力。

近来随着人工智能（AI）的发展，利用大型语言模型（LLM）分析基因组数据的情况越来越多。由此，原本就专注 AI 领域的英伟达 GPU，以及搭载于苹果 MacBook 的 M 系列芯片，开始在生物学实验室中备受瞩目。

此次活动中亮相的 P2 Solo 也可以连接 MacBook 使用。将 DNA 样本置入 P2 Solo 进行测序后，生成的数据文件会传输到 MacBook 上，再通过 M3 Pro 芯片进行二次分析。用于基因组分析的 Oxford Nanopore 软件，已经开发出了针对 MacBook 操作系统（macOS）的定制版本。