欧洲分子生物学实验室GeneCore平台：解锁自动化技术与人工实操经验结合的密码

GeneCore的运营得到了全面且稳定的平台支撑，旨在助力基因组学项目从方案构思阶段一路推进至数据交付环节。“我们提供的服务涵盖教学培训、样本处理与文库制备、长短读长的新一代测序技术服务、咨询与数据分析支持，以及新一代测序（NGS）数据管理。” 新一代测序自动化高级工程师兼研究技术员费里斯?荣（Ferris Jung）解释道。

这套一体化服务方案不仅为欧洲分子生物学实验室（EMBL）内部的各研究团队提供支持，还拓展至外部合作，为全球各地的研究团队提供技术服务。这些合作形式多样，GeneCore所承接业务的广度，也正体现了现代基因组学研究的多元化特质。

GeneCore研究技术员Vivianne Dorothee Niehaus指出：“欧洲分子生物学实验室（EMBL）内部设有众多不同的研究团队，他们试图解决的研究问题覆盖了从基础研究到应用科学的广泛范畴。我们也承接大量来自外部的项目，其中不少都源于学术机构或大学附属医院。”

Ferris Jung和Vivianne Dorothee Niehaus是EMBL的GeneCore专家团队成员

致力于用具有挑战性的样本实现精准基因组学

区别于其他的实验平台，GeneCore 的过人之处在于，它十分乐于承接那些往往不符合标准质量的高难度样本。 Jung解释道：“GeneCore 的一大优势，就是我们敢于处理各类高复杂度样本。很多实验平台都会设定样本的质量与起始浓度：只要样本两项指标有一项不达标，他们就不会接手处理。”

因此，他们的技术方案需要依托深厚的专业经验，而无法单纯依赖自动化技术。“面对高难度样本时，需要科研人员实时跟进实验进程，并凭借丰富的实操经验，采用实践验证有效的实验步骤。” Jung说，“这一过程必须由专业人员全程把控，才能切实确保将试剂盒的效能发挥到极致。”

GeneCore 的实验流程是团队协作的成果 —— 在样本送达之前，实验人员就会针对初步的项目需求，启动深入的技术交流。

“我们不是一家用千篇一律的方式处理样本的科研机构。我们十分乐意助力各类高难度项目，助力科研同仁顺利推进研究工作，处理那些难度较高、流程复杂的样本。” Niehaus 在阐述团队整体理念时强调，“我们团队成员的专业背景各不相同，每个人都身怀专长。这正是我们取得成功的关键所在。”

GeneCore 采用精细化自动化策略，深知并非所有实验流程都能从全自动化中获益。“我们有大量定制化实验流程，这给全自动化仪器带来了不小难度。因此，针对这类定制化样本，我们采用半自动化模式—— 毕竟这些实验流程并非完全标准化，不足以支撑全自动化的投入与应用。” Niehaus 解释道。

不过，对于标准化实验流程而言，全自动化能够带来显著优势。“我们也有大量 A 类标准样本，这类样本的处理方式完全一致，” 她补充道，“针对这类样本，我们的目标是将相关流程全部实现自动化。目前，我们正逐步推进全流程无人值守解决方案—— 操作人员只需完成试剂配制、样本上样，随后即可离开，静待流程结束。”

近年来，自动化方案的应用门槛正持续降低 —— 这类方案操作友好，对专业人员的技术门槛要求不高，同时还能带来显著效益。“自动化将我们从重复性工作中解放出来，得以专注开展定制化项目。” Niehaus 指出，“此外，当实验流程实现全自动化且运行成熟后，实验的稳定性与重复性会大幅提升，通量也能随之提高。”

自动化技术正持续高速发展。为顺应这一市场需求，试剂生产商正不断优化产品设计，提升其自动化适配性。“但凡事皆需权衡利弊。” Jung 提醒道，“操作越简便的仪器，往往灵活性越差。而仪器的灵活性越高，要实现稳定可靠的自动化运行，就越需要操作人员具备丰富的实操经验。”

令人振奋的是，自动化技术推动了NGS文库制备流程的微缩化发展。这一技术突破对样本需求量产生了深远影响，使团队得以处理那些样本量有限的珍贵样本。“一旦实现实验流程的微缩化，所需的样本投入量就会大幅减少。” Niehaus 表示，“我们发现，如今需要处理微量珍贵样本的实验流程越来越多。因此，微缩化技术让我们能够高效处理这类样本。”

“任何一款移液体积可低至 1 uL以下的设备都极具应用价值，而且我们发现，目前市面上推出这类设备的厂商已经不在少数。” Jung 补充道。

在一个高度依赖塑料耗材的行业中，这场向微缩化迈进的技术趋势，同样契合了更广泛的可持续发展目标。“ EMBL 正推行一项绿色环保倡议，我们致力于通过减少塑料使用量来降低碳足迹。” Jung 指出，“比如，现有研发的部分技术可实现预混液的单次转移—— 无需为每个样本更换移液吸头，而是以非接触转移的方式将预混液加入每个反应孔，仅此一项操作就能节省大量塑料耗材。”

对于 GeneCore 这类科研机构而言，移液体积可低至 1 微升以下的自动化技术设备—— 例如 SPT Labtech 的dragonfly? discovery 与mosquito? genomics 自动化移液平台 —— 堪称一套性能可靠的自动化升级方案。这类系统可实现无接触式液体添加，既能省去一次性移液吸头的使用，又能在纳升级别的移液体积下保持高精度。

展望未来，Jung和Niehaus 均对核心技术平台秉持推崇态度。“我由衷认可核心技术平台的存在价值，并建议科研人员积极借助这些平台开展研究。” Niehaus 表示，“借鉴他人的经验 —— 尤其是那些具备专业能力、能够为项目规划与实施提供支持的专家经验 —— 我们定能从中获益良多。”

这一观点的提出，还源于对研究可重复性的切实担忧 —— 目前诸多已发表的研究成果，其可重复性比例极低。“我热切期盼这一领域能有所改观。科研的核心宗旨，终究是让我们得以共享彼此的研究成果、互惠共赢。” Niehaus 总结道，“当初我决定投身核心技术平台的工作，就是希望能深耕某一专业领域，为规划这类实验的科研人员提供支持与指导。我渴望参与的研究，是能够产出真实可信、具备可重复性数据的研究。”