蕾妮·瓦林特（Renee Valint）的女兒謝爾碧（Shelby）在2000年出生時。看起來虛弱無力，就如同一僅僅耷拉著的布娃娃。謝爾碧學著走路和說話，但學得很慢。錯過了兒童發展的重要階段。到4歲時。她還僅僅能坐在輪椅上。到五年級時，她開始要用電子語音設備與人交流。絕望無助的蕾妮把女兒從菲尼克斯帶到明尼蘇達州羅切斯特的梅奧診所（Mayo Clinic）。進行最後一周的檢查。並與美國最好的一些醫生討論病情。

“他們都把手一攤，說：‘我們不知道她出了什麽問題。’”蕾妮說道，“那時。她已經動都動不了了。

我給她洗澡，給她餵飯。她甚至無法咀嚼吞咽。我不得不給她餵流質食物，這樣她才可以吞下去，不會被噎著。這就像是一場噩夢。真是噩夢。我們沒有其它地方可去了。

但後來，菲尼克斯轉基因組學研究所（Translational Genomics Research Institute）的醫生們利用一項新技術——DNA測序——來檢查謝爾碧的基因。

依據檢查結果和其它發現。他們推測用於帕金森綜合癥患者的補充多巴胺類藥物可能會對她有效果。三個月後。謝爾碧從輪椅上站了起來。

第二天。她步行上學，此後再也沒實用過輪椅。

如今，她喜歡上了跳舞。

像這種故事正在創造DNA測序儀器市場的爆炸式增長。

大型癌癥中心把這類設備當作為那些沒有其它希望的患者選擇治療藥物的標準途徑。

現在。僅僅須要一小瓶母親的血液，DNA測序設備就能篩查胎兒的唐氏綜合癥等疾病和其它健康狀況。

它們正在代替更加昂貴的老式基因檢測方法。

變化正以極快的速度到來。有多快？具有傳奇色彩的英特爾（Intel）聯合創始人兼董事長戈登·摩爾（Gordon Moore）在1965年擔任研究員時提出了一個願景，結果推動了上世紀80和90年代的PC革命。摩爾覺得，集成電路板上的晶體管數量將每兩年翻一番。這不是科學定律，而是意願——它是project師們奮鬥的目標。

但在過去的13年裏。DNA測序費用的下降速度是摩爾定律的1,000倍，從每一個人類基因組1億美元降到了僅需1,000美元。

Illumina CEO 傑伊·弗拉特利

僅僅有一件事情比測序革命的發展速度更加令人吃驚，那就是這場革命的受益者是一家公司——位於聖叠戈的Illumina。

這場大發展的大部分功勞能夠歸功於一位企業家。他就是該公司首席運行官傑伊·弗拉特利（Jay Flatley）。

Illumina在八年前成為占領主導地位的DNA測序設備制造商。雖然遭遇了幾個資金雄厚的競爭對手發起的挑戰，但該公司仍然保持了80%的市場份額。

自從2008年以來。Illumina的銷售額和利潤雙雙增長了147%。分別達到了14.2億和1.25億美元，股價上漲了617%。市值為230億美元。

“我們有專人對市場規模進行預測。

”61歲的弗拉特利說，“到眼下為止，我們做到的全部事情都表明。在我們5或10年的投資期內，假設我們依舊是測序市場上的領頭羊，那麽我們的投資回報將比其它不論什麽公司都要高得多。

”

麥格理證券（Macquarie Securities）預測，DNA測序市場的規模將擴大10倍。達到230億美元。Illumina正在大規模招兵買馬並擴大生產，以使其可以每年生產出價值50億到100億美元的DNA測序設備。

“一家公司擁有80%到90%的市場份額，並且正在以無人可及的速度推動技術的發展。

這樣的事情很罕見。

”ARK投資管理公司（ARK Investment Management）首席投資官凱瑟·伍德（Cathie Wood）說，“這僅僅股票還處於萌芽階段。我知道這聽起來有點瘋狂。由於該公司市值已經超過200億美元，但事實確實是這樣。”

Illumina CEO 傑伊·弗拉特利

Illumina的故事並不是源於改良的創意或者獨創性的發現，而是堅持不懈、近乎完美的運行。這樣的運行全然能夠追溯到首席運行官弗拉特利設定的調子。他是斯坦福大學培養出來的工業project師。“我不是科學家。”弗拉特利說。“坦白講，我增加Illumina不是為了讓我們作出科學突破，而是為了讓我們打造出優秀的產品並盡快推向市場。”

弗拉特利這個人和蔼親切，但少點情趣。他坐在隔間裏。由於他不喜歡辦公室。

他穿著藍色襯衫。領口敞著。

他沒有把改變世界這種激動人心的話掛在嘴邊。就連他進行首次測序時的基因組也顯得如此乏味無趣。

最有意思的地方在於，他帶有一個家族性寒冷型自身炎癥綜合征（Familial Cold Autoinflammatory Syndrome）的致病基因，在他身上表現出了這種癥狀：他小時候會由於天氣寒冷而長皮疹。但由於對運行的專註，他也許是生命科學行業甚至全部行業裏最高效的首席運行官之中的一個。

Illumina成立於1998年。當時的公司沒有不論什麽產品，就連原型都沒有。

公司創始人把弗拉特利招致麾下。由於他成功地以3億美元的價格將他的上一家公司分子動力（Molecular Dynamics）出售。那時。Illumina不是為人體DNA的每一個堿基測序——那時每一個人的費用高達3.6億美元——而是迅速地對個別基因生成快照。

還有一家公司昂飛（Affymetrix）利用其DNA微陣列將那個市場占為己有。

DNA微陣列又稱基因芯片，是帶有特定基因配型的微小玻片。

這項技術利用了下面事實：DNA的四個堿基——A（腺嘌呤），G（胞嘧啶），T（鳥嘌呤），C（胸腺嘧啶）——以特定方式配對（A和T配對，G和C配對），形成兩條反向鏈。例如說，假設血液中有一條反向序列。它就會粘貼在像Velcro這種基因芯片上。但Illumina有一個更好的辦法：把DNA置於珠子而不是平面撥片之上。珠子的表面面積更大，擁有更好的信噪比，該公司希望藉此獲得更加準確的結果。

在基因概念股大熱期間。弗拉特利募集了1億美元。他確保Illumina在其合作夥伴愛普拜斯應用生物系統公司（Applied Biosystems）“打瞌睡”時擁有後備計劃。愛普拜斯是當時處於率先地位的DNA測序設備制造商。

弗拉特利還與員工保持私人接觸，堅持給每位員工寫生日賀卡。直到Illumina在2006年招入第500位員工為止。

他還下大力氣確保他招募到合適的人與他共事。

他甚至炒掉了聯合創始人、首席科學官安東尼·恰尼克（Anthony Czarnik）。恰尼克說，弗拉特利之所以解雇他，是由於他患有臨床抑郁癥；他在2002年起訴公司，並贏得了720萬美元的賠償判決（占到當時Illumina年度凈虧損的20%）。弗拉特利說，這是他職業生涯的最低谷。

在環繞著人類基因組計劃的泡沫破裂後。投資者對基因概念股失去了信心。

2003年，經復權調整，以前高達22美元的Illumina股價跌至1美元下面。但那時，Illumina改進了其設備的化學和光學性能，使其基因芯片的準確性超過了昂飛公司。2006年。Illumina的銷售額為1.84億美元，而昂飛公司為3.55億美元。第二年，Illumina成為最大的基因芯片制造商。

現在，該公司的基因芯片被全部人加以使用，包含養牛的牧場主（處於生殖目的）和加州山景城的基因檢測公司23andMe。

昂飛公司則面臨虧損，市值僅為6.5億美元。

但弗拉特利這時候已經對基因芯片的未來產生了質疑。基因芯片始終僅僅是快照，僅僅能用來尋找一個基因的一個特定序列。要是為一個基因甚至一個人的全部堿基進行測序的費用即將減少。這該怎麽辦呢？康涅狄格州布蘭福德的454生命科學公司（454 Life Sciences）已經研發出了一種DNA測序儀，有望以25萬美元而不是1億美元的價格為個人全基因組進行測序。弗拉特利對董事們說，Illumina能夠躺在功勞簿上數錢，但衰落終會來臨。

他的解決的方法是大規模的收購。2007年初，弗拉特利拿出價值6億美元的股票——三倍於Illumina的年銷售額——收購了Solexa公司。

後者擁有一種實驗性DNA測序儀。可以將DNA打斷成微小的碎片並重組，然後用計算機進行破譯。這筆交易是一次突破。

到2008年，集成了這樣的新技術的Illumina設備可以以只10萬美元的價格為個人全基因組進行測序。

與此同一時候，非常多資金雄厚的競爭對手，包含銷售額達到40億美元的生命技術公司（Life Technologies）和從私人投資者及公開市場籌集到5.7億美元的初創企業太平洋生物科學公司（Pacific Biosciences），都試圖趕上Illumina，但均以失敗告終，甚至連其衣角都沒有碰到。生命技術公司的原創技術曾在一段時間內非常有競爭力。但未能與時俱進。太平洋生物科學公司點燃了利用激光來進行DNA測序的希望，但這項技術的錯誤率太高，無法與Illumina的效率相比。

“那時，沒有不論什麽人可以威脅到他們的率先地位。”馬薩諸塞州總醫院（Massachusetts General Hospital）的遺傳學家丹尼爾·麥克阿瑟（Daniel MacArthur）說，“在我所處的領域裏。差點兒全部變革性的進步都來自於使用Illumina的技術。該公司取得了令人驚人的成就。

”

Illumina的進步是如此之快。以至於經常令對手們猝不及防。

弗拉特利回顧起了2010年與454生命科學公司創始人喬納森·羅森伯格（Jonathan Rothberg）會面的情景。

當時，羅森伯格向他展示了一種基於半導體技術的桌面DNA測序設備，不僅體積更小。並且價格僅為5萬美元，僅僅相當於Illumina設備單位價格的十分之中的一個。

（羅森伯格是2011年《福布斯》雜誌的封面人物。）弗拉特利問他，誰是他的競爭對手。“我們沒有競爭對手。”羅森伯格對他說，“這款產品將使世界意識到這樣的架構是真的。”

這聽起來非常棒。但就在羅森伯格於2010年推出該產品幾周後。Illumina便公布了具有價格競爭力的儀器。

弗拉特利的團隊從2008年開始就一直在研發這款設備。盡管生命技術公司以7.25億美元的價格收購了羅森伯格的初創公司，但仍然無法跟上Illumina的前進步伐。“運行比什麽都重要。”DNA測序關鍵技術的發明者、現任Illumina首席技術官的莫斯塔法·羅納吉（Mostafa Ronaghi）說。

瑞士制藥巨頭羅氏（Roche）發現Illumina不可戰勝，由於羅氏自己的DNA測序業務也淪為可有可無的角色。2011年12月，該公司總裁弗朗茨·胡默（Franz Humer）與弗拉特利會面，明白無誤地告訴後者，他將收購Illumina。他說。他更傾向於友好收購。

弗拉特利大吃一驚。

終於。他和董事會覺得羅氏的57億美元報價過低。在Illumina首席財務官馬克·斯塔普利（Marc Stapley）上任的第一天，羅氏便展開了敵意收購。“我看到那個十年來帶領公司不斷發展的人堅定不移地說，‘我們會做那些最有利於股東的事？’”斯塔普利說。

Illumina的銀行家們告訴弗拉特利，被羅氏收購僅僅是時間問題：最近收購生物科技領頭羊基因泰克（Genentech）的交易證明羅氏從不退縮。

但弗拉特利得到了股東們的支持。Illumina第三大股東摩根士丹利（Morgan Stanley）的傑森·揚（Jason Young）說，他不會出售，不管價格多少。機構股東服務公司（Institutional Shareholder Services）也支持Illumina。

終於。羅氏不得不放棄。

“感謝上帝，我們擁有了不起的支持者，”弗拉特利說，“在某些方面來說。這是件好事。雖然他們非常有錢。但手沒有那麽長，所以他們早早地放棄了。

”Illumina如今的市值是羅氏所報價格的四倍。

羅氏退縮了，而弗拉特利則向新市場挺進。科學家們發現，通過計算孕婦血液中的DNA標記數量。能夠診斷出胎兒異常情況，包含唐氏綜合癥。2013年1月，Illumina收購了Verinata Health公司。Illumina覺得。Verinata Health擁有該領域最寶貴的知識產權。

分析師們說，盡管產前血液測試的銷售額已經達到3億美元左右，但在全球範圍內有望達到30億美元。

一年後，Illumina實現了期待已久的裏程碑：該公司推出了X10。這款產品能夠為個人全基因組進行高精度測序。費用僅為1,000美元，當中包含折舊費。

這又是通過在化學成分方面來之不易的漸進式改進實現的。一點點的進步累積起來就是一大步。

該產品的價格為100萬美元，每次必須購買10臺或以上，但這也意味著科學家們能夠不再局限於只研究幾千名患者的基因組。“這些工具使我們能夠為一萬、兩萬乃至三萬人測序。”哈佛-麻省理工博德研究所所長埃裏克·蘭德爾（Eric Lander）說。該研究所購買了14臺。在一家名叫人類壽命（Human Longevity）的新公司裏，克雷格·文特爾（Craig Venter）購買了20臺X10，用來探索衰老的奧秘。億萬富豪陳頌雄（Patrick Soon-Shiong）和在西海岸擁有34家連鎖醫院的普羅維登斯醫療系統公司（Providence Health System）購買了10臺，用於分析他們每年新收治的2.2萬名癌癥患者的基因。

麥利亞德基因公司（Myriad Genetics）和基因組醫療公司（Genomic Health）等老一輩基因檢測公司轉而使用Illumina的設備。

新來者則希望顛覆這些市場。

基因組醫療公司創始人蘭迪·斯科特（Randy Scott）創建的Invitae公司將向患者提供3,000種基因檢測中的不論什麽一種（或者全部）。統一收費1,500美元。位於舊金山的Counsyl公司正利用X10來提供遺傳性癌癥基因和潛在疾病的檢測。

最大的商機在於癌癥檢測，這可能成為110億美元的全球市場。以60歲的希瑟·弗爾維爾（Heather Follweiler）為例。她在越南和柬埔寨度假期間開始頭痛，然後在移動左邊身體時出現困難，回家後病情復發。淩晨兩點的緊急CAT掃描發現她的腦裏有一顆腫瘤。是從其它地方轉移而來。醫生們摘除了這顆腫瘤。

但後來，弗爾維爾這位退休的金融服務專業人士發現，在她的腸道裏又有一顆腫瘤。醫生們給她做了手術，但發現腫瘤太大，無法摘除，僅僅能打發她回家。

“那時我基本上已經放棄了。”她說。但她的一位醫生把腫瘤樣本送到了基礎醫學公司（Foundation Medicine）。

這家得到了比爾·蓋茨（Bill Gates）和谷歌風投（Google Ventures）支持的初創企業，利用Illumina的測序設備來確定236個基因的突變位置，這能夠為直接的藥物治療提供幫助。經過檢測後，醫生讓她服用輝瑞（Pfizer）的抗癌藥物Xalkori，此後她的的腸道腫瘤不見了，這樣的狀態已經保持了一年多。

“我認為自己的身體與兩年半前沒有什麽不同了。”她說道。

癌癥關系重大。以至於弗拉特利花費數月時間說服美國國家癌癥研究所前所長理查德·克勞斯納（Richard Klausner）擔任Illumina的首席醫療官。

在一次聚餐時。克勞斯納為Illumina的未來勾勒了一幅藍圖。他以為自己僅僅是在提供建議。但最後弗拉特利對他說：“這正是我們的目標，但是我無法帶領公司實現這個目標，但你能夠。”

克勞斯納說，下一個重大的機遇將是識別腫瘤細胞或者少量血液裏的DNA，這樣就能通過血液測試而非CAT掃描對癌癥患者病情進行監測（Illumina的客戶Sequenta就在對某些血癌做這種事情）。以後有可能利用血液測試來篩查癌癥，從而可以及早發現這種疾病。同一時候。克勞斯納正在找機會與醫療保險商合作。以證明與大多數的醫療技術不同，改善的DNA測序診斷率實際上可以降低而不是添加醫療費用。病癥的診斷方法經常會淪為大宗商品，但克勞斯納相信DNA測序不會。

現在。Illumina的競爭對手變得很多其它了：以前的合作夥伴、位於英國牛津的牛津納米孔公司（Oxford Nanopore）一直在宣傳如同優盤般大小的測序儀。羅氏以3.5億美元的價格收購了山景城的還有一家初創公司吉尼亞科技（Genia Technologies）。

但弗拉特利相信，Illumina的業務（不僅包含設備，還包含處理基因數據的軟件）將使該公司難以被擊敗。

非常難不允許他的看法。個人DNA測序的費用現在還不到14年前弗拉特利開始執掌Illumina時的十萬分之中的一個。

Illumina希望進一步減少費用。

首席技術官羅納吉說，到眼下為止，每當測序費用下降五到十倍，市場就會被顛覆一次。他估計。DNA測序設備的價格可能降至1萬美元（眼下Illumina的中端設備售價為25萬美元），這將帶來全新的市場和療法。弗拉特利說：“就DNA測序技術在今後三至五年的走向而言，我們的路線圖相當激動人心。”

弗拉特利定律：Illumina怎樣締造基因革命