埃博拉病毒（EBOV）感染人類會(huì)引起致命的出血熱，發(fā)病率和病死率極高。2014年這種病毒在西非造成了嚴(yán)重的疫情，死亡人數(shù)已經(jīng)超過11,000人。今年一月份，就在人們以為這場疫情正式結(jié)束之際，塞拉利昂又出現(xiàn)了新的病例。

本期Nature雜志發(fā)表的一項(xiàng)新研究展示了便攜式基因組測序儀在這次疫情中起到的重要作用。研究人員用這些測序儀在幾內(nèi)亞建立了“行李箱中的基因組測序?qū)嶒?yàn)室”，對埃博拉患者的樣本進(jìn)行實(shí)時(shí)測序，嚴(yán)密監(jiān)控了埃博拉疫情的發(fā)展。

基因組測序在疫情暴發(fā)時(shí)非常有用，可以幫助人們理解病原體的演化，有針對性地采取控制措施。過去人們需要把樣本送到傳統(tǒng)基因組實(shí)驗(yàn)室，難以及時(shí)獲得有效信息。便攜式基因組測序儀可以在疫情暴發(fā)的地方運(yùn)行，24小時(shí)內(nèi)就能生成測序信息。

研究人員在幾內(nèi)亞測序了142個(gè)埃博拉樣本，為世界衛(wèi)生組織提供了非常詳細(xì)的數(shù)據(jù)，幫助傳染病學(xué)家阻止病毒的傳播。“過去基因組測序需要大型、復(fù)雜而且昂貴的設(shè)施。便攜式DNA測序系統(tǒng)讓我們能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控疫情發(fā)展和病原體演化，直接指導(dǎo)人們的應(yīng)對措施，”Birmingham大學(xué)的Dr Nick Loman說。

研究人員使用的是英國Oxford Nanopore公司的掌上測序儀MinION。這種納米孔測序儀還不到100g，方便攜帶也很便宜。MinION可以插入筆記本電腦的USB接口，在屏幕上顯示數(shù)據(jù)生成的過程。

縱觀測序技術(shù)的發(fā)展歷程，沒有哪一個(gè)技術(shù)像納米孔測序那樣慢熱，但也沒有哪一個(gè)技術(shù)像納米孔測序這么接近普羅大眾。納米孔測序的基礎(chǔ)理念已經(jīng)有十幾年歷史了，然而從第一篇論文到納米孔測序的成形，這條道路并不是一帆風(fēng)順的。

2012年，Oxford Nanopore公司在AGBT(基因組生物學(xué)技術(shù)進(jìn)展年會(huì))上發(fā)布了自己的納米孔測序系統(tǒng)——MinION。自此，納米孔測序真正實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。2013年該公司啟動(dòng)了MinION的先期體驗(yàn)項(xiàng)目，向研究者們提供測序設(shè)備和一次性的流動(dòng)槽，只收取一千美元的押金。2014年終于有用戶公布了自己的使用體會(huì)，Loman在英國基因組科學(xué)大會(huì)（UKGS2014）上介紹了MinION平臺(tái)的優(yōu)勢和劣勢，他認(rèn)為這個(gè)平臺(tái)有望用于傳染病的宏基因組學(xué)診斷。

2015年初，MinION先期體驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)陸續(xù)發(fā)布出來。越來越多的生物學(xué)家開始用MinION進(jìn)行實(shí)地測序。五月四日，意大利生物學(xué)家將MinION帶入了坦桑尼亞南部的雨林，去測序當(dāng)?shù)氐囊环N青蛙。MDI生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Karen James打算將MinION發(fā)給民間科研愛好者，以研究阿卡迪亞國家公園的生物多樣性。冷泉港實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算生物學(xué)家Michael Schatz還為MinION寫了一個(gè)app。NASA的科學(xué)家甚至計(jì)劃將MinION送到國際空間站，讓宇航員在微重力的情況下進(jìn)行測試。如果一切順利，太空生物學(xué)家Aaron Burton建議將這種測序儀送到火星，在分子水平上尋找生命的跡象。