迎难而上，奋起直追，推动我国法医DNA检测技术实现跨越式发展——“GA118-16A型”遗传分析仪诞生记

许正光 庞晓东 谭 晃 公安部第一研究所

在公安部第一研究所和公安部物证鉴定中心工作的很多同志，曾经有一个共同的感觉，那就是大家身边有这么一个“特殊团队”，虽然5年多来彼此朝夕相处，但对这个团队的工作内容基本上一无所知。直到今天——研究成果开始批量投入公安实战应用，这个团队的工作才得以揭开神秘面纱。如今，如果谁有兴趣询问这个团队的任何一位同志，他们都能自豪地如数家珍，马上罗列出一大串数字：

1800多个日日夜夜；超过1.4亿元的持续投入；10万多行源代码，近100种关键核心算法；2000余个零部件；近10米厚的实验测试数据报告……

这就是国家“十一五”科技支撑计划重点项目——“法医DNA专用检测平台关键技术研究”（简称“118专项”）：研制法医DNA遗传分析仪及多通道毛细管阵列、凝胶等配套关键耗材，形成我国自主知识产权的法医DNA检测关键核心技术体系。

一、那一年，“118专项”启动

让我们把历史的指针拨回到2006年。那一年，由公安部物证鉴定中心领衔的“十五”国家科技支撑项目——公安部“法医学DNA检验试剂研制”重大科技专项取得关键性突破。随着试剂的国产化成功，法医DNA检测平台和分析软件、消耗品的研究就提到了日程。如果这个环节不突破，我们前期建立在国外厂家仪器平台上所应用的国产化试剂成果可能会付之东流。2006年11月8日，时任公安部领导要求组织精干力量加紧研制和生产国产化DNA检测设备。这个特殊日期，就是“118专项”名称的来源。

经过充分调研和论证，公安部决定把重任交给公安部第一研究所和公安部物证鉴定中心——两所具有悠久历史的公安部直属科研机构，曾在公安科技发展史上成绩斐然。

项目团队组建以后，研究内容依据专业特点被划分成四个课题，即课题一“法医DNA专用检测平台硬件关键技术研究”、课题二“法医DNA数据预处理关键技术研究”、课题三“法医DNA片段分析软件关键技术研究”、课题四“法医DNA专用检测平台系列消耗品及标准物质关键技术研究”。这四个课题内容紧密衔接，形成一个有机的整体和技术体系。

如果将上述四个课题形象比喻成一台录放机，那么课题一研究的就是录放机的主机；课题二研究的就是这台主机磁头输出信号的滤波及放大组件；课题三研究的就是对课题二输出信号的数字解码组件，将信息解码后由扬声器输出，从而让人们可以听到美妙的音乐；而课题四研究的是这台录放机所需要的磁带，包括磁带盒、带基、磁粉以及标准编码录音（用于对录放机的音效进行评价）。

二、坚定不移，走自主创新的道路

历史经验表明，国外垄断的核心技术是花钱买不来的，因此，走自主创新的道路、实现法医DNA检测技术的跨越式发展成为现实的选择。但由于“118专项”所涉及的领域在国内尚为技术空白，多项关键核心技术牢牢掌握在少数几个国家手中，科研工作的艰难程度和挑战性可想而知。

为了攻占该领域技术制高点，“118专项”团队毅然选择了一条引进、消化、吸收和再创新的发展道路。显然，这是一个需要付出超越常规的艰苦和耐心的摸索过程。面对国外技术封锁，项目组需要一切从零开始，不断摸索、创新，扩展新的知识，来应对课题进展过程中遇到的各种错综复杂的问题。例如，面对国外仪器上灵巧的三维运动平台、稳定的恒温温度、神奇的对射激光束、十几千伏任意升降的高压，研究人员脑海中产生了无数的疑惑：这些部件如何制造、有何指标？如何才能做到长距离下微米级精密配合自动运行？软件上那些各色曲线和亮点如何得来？……

诸多问题摆在面前，没有现成的参考资料和技术积累，科研人员就向相关专业人士请教学习；没有中文资料，就从国外买来厚厚的英文原著边翻译边研究实践。大家定期讨论，将讨论结果绘制成图表，有时需要根据新的实验结果将以前的结论推翻，重新绘制图表。无数次反复验证，项目团队终于在所有技术要点上获得突破性进展。例如，他们创造性地提出了一种多处理器架构的模式，实现了复杂数据的采集与处理、多模块控制与状态监控、故障诊断与恢复等功能。为了选定某高可靠性的元件，他们跑遍了北京所有的电子元器件市场，以至于项目组最后编制出一个“宝典”——把项目测试过的3000多种电子元器件、集成芯片和关键材料的性能数据，编辑成一个数据库，分门别类记录了品牌、厂商、产地、功能、关键性能指标甚至测试图。

上述科研攻关过程只是整个项目自主研发创新历程的一个缩影。在项目团队的不懈努力下，“118专项”已在该领域形成了具有完全自主产权的产品体系、技术体系和知识产权体系。

三、“GA118-16A型”遗传分析仪的诞生

2010年6月16日是我国法医DNA检测技术领域一个值得纪念的日子，这一天，第一台国产法医DNA分析仪样机研制成功，命名为“‘GA118-16A型’遗传分析仪”，专用配套软件及关键耗材也相继研制成功。随后，“118专项”按照预定计划继续向前推进。2010年底，与国外同类仪器“关键性能指标平行比对测试”顺利展开；2011年，30台小批量试生产正式启动；2012年，项目验收顺利通过；2013年上半年，规模测试顺利进行；2013年底，成果应用示范工作部署会胜利召开。至此，“118专项”的科研成果在基层公安机关批量应用的号角吹响了。

“118专项”形成的系列成果获得了极高的评价，曾被科技部和公安部主管部领导称赞为公安系统“十一五”期间最重要的科技成果。这么高的赞誉，显然是基于这些成果重大的科技价值。

需要特别指出的是，历经“118专项”的锤炼，项目团队也收获了来自各方的褒奖与肯定：118项目组成功入围科技部“重点领域创新团队”，项目总师单位公安部第一研究所获得了“十一五国家科技计划执行优秀团队奖”，项目总师陈惠民同志获得了“十一五国家科技计划执行突出贡献奖”……正是有这个团结、奉献、协作的团队的共同努力，国产化的DNA测序仪及关键耗材才能在短短5年多时间内面世，基层公安机关才能用上我们国家自己的设备。这些设备不仅科技含量高，经济性能优越，在使用和操作上也很有优势，比如“GA118-16A型”遗传分析仪，它采用激光诱导-荧光检测STR复合扩增技术，16通道毛细管阵列，能够兼容国内、国外毛细管阵列、凝胶等关键耗材；全中文界面、主要功能以图形界面显示、仪器维护方便、仪器面板采用触摸式等特点，能让基层公安机关使用起来得心应手。

四、有一种力量，叫做“ 118精神”

填补国内技术空白、挑战国际竞争对手，这不但需要高度凝聚的集体智慧，而且需要一种特质的精神力量支撑。

“绝不辜负一线的期待，绝不辜负领导的期望，绝不辜负国家的期盼”。长期受公安研究所“忠诚、务实、责任、创新”优良传统熏陶的“118专项”团队，怀着一种坚定和必胜的信念，5年来在科研攻关中表现出了异常强大的战斗力，充分发扬分工协作、相互配合、甘于奉献的团队精神，释放出脚踏实地、不惧困难、勇于探索、团结攻关的巨大能量，进一步凝结成“忠诚奉献、团结进取、科学管理、务实求真、不畏艰巨、敢于创新”的“118精神”。

在整个充满困难和挑战的科研过程中，涌现出了无数感人的事迹。还记得在科研攻关异常艰苦的那个寒冬，为了防止电泳缓冲液结冰，科研人员硬是一次次用脸盆打来热水，将烧瓶放在热水盆里，这一坚持就是整整一个冬季；还记得为了短时间内大幅提高某关键核心部件的性能，有些同志甚至在基地实验室打起了地铺；还记得为了在一个月内整机组装和调试出2台样机，有的同志自愿放弃了婚假，有的同志发着高烧仍然加班加点，有的同志连续几天几夜值守实验室；更记得某同志家中弟弟不幸罹难，该同志匆忙处理完丧事后便又怀着巨大的悲痛，一头扎进工作当中……

类似的感人故事还有很多，正是有这么一群忘我工作的科研斗士，“118专项”才能快步向前，结出累累硕果。

五、为了责任和使命，任重而道远

经过5年多的刻苦攻关，“118专项”研究团队已经掌握了一批关键核心技术，所研制的产品将实现国产化批量生产与供应，完全替代进口仪器和耗材，为保障我国DNA检验技术的应用发展和国家DNA数据库建设的战略安全提供了重要技术支撑。

今天，“118专项”科研攻关取得了阶段性成功，但是每一位118人都深知，从项目取得成果到服务实战、取得成效，乃至在市场竞争中彻底打破国外技术垄断局面、形成具有国际竞争力的产业规模，任重而道远；下一阶段，将以强化成果推广、服务、后续研发和人才培养为重点，进一步加大力度，加紧推进各项工作，为提升公安一线的破案效率、增强打击犯罪能力，为“科技强警”、“平安中国”建设作出应有的贡献。