基因测序从二代走向三代，核心拐点在于从“短读长”到“长读长”的技术路线切换。三代测序（即单分子测序技术）无需PCR扩增，可直接对单条DNA分子进行测序，凭借长读长、实时测序等特性，补齐了二代测序在重复序列和结构变异检测上的短板。其关键历程包括：2000年PacBio前身成立、2005年Oxford Nanopore（ONT）从牛津大学衍生、2010年PacBio首款商业化机型推出、2015年MinION正式商用，以及2022年T2T联盟完成首个完整人类基因组、2023年获Nature Methods年度技术认可。
技术路线的确立：从单分子测序到长读长
三代测序的行业共识是单分子测序技术，包含PacBio和Nanopore两条技术路线。前者通过荧光信号识别碱基，后者通过纳米孔电流变化识别碱基序列。与二代测序将DNA扩增后切成不超过200BP的片段读取不同，三代测序无需扩增，可从头读到尾，因此被称为“长读长”测序。这一特性使其能精准检测基因组中的重复序列，而这是二代短读长技术的明显短板。
行业早期格局中，三代测序的起步甚至早于二代巨头illumina的崛起。2000年PacBio前身成立，2005年ONT从牛津大学衍生，但直到2010年PacBio首款商业化机型才推向市场，ONT的MinION则于2015年正式商用。此时二代测序已凭借出色性能占据最大市场份额，三代测序市占率一度不足10%，应用多局限于基础科研。
科学里程碑：完整基因组与年度技术
2022年4月，端粒到端粒联盟（T2T）在Science杂志连发6篇文章，报道了首个真正完整的人类基因组序列。为补齐人类基因组序列最后的8%，三代测序起到了不可替代的作用。2023年初，国际顶级期刊Nature Methods将长读长测序（三代测序）评选为“2022年度最佳技术”，科学界普遍认为“Long-read sequencing is the future”。
产业端：从科研走向临床的加速拐点
产业端同样迎来突破。测序巨头illumina在2022年初宣布推出长读长产品Infinity；华大智造、Element Biosciences等也布局长读长领域。2022年资本寒冬下，专注纳米孔长读长测序的初创公司齐碳生物完成了当年国内生命科学领域一级市场最大一笔融资，金额达7亿元。
在临床应用端，老牌测序企业贝瑞基因持续发力三代测序转化，截至2022年底累计服务三代测序检测样本量突破10万人份，服务终端客户超过1500家。这一实践获得检验医学顶级期刊CLINICAL CHEMISTRY编辑部文章的专门关注，认为三代测序技术为复杂单基因病的分子诊断带来全新机遇。
常见问题
三代测序和二代测序的本质区别是什么？
二代测序是短读长，将DNA扩增后切成不超过200BP的片段读取再算法还原；三代测序是长读长，无需扩增、从头读到尾。三代能精准检测重复序列，但早期准确率仍有局限。
三代测序为何在近年获得突破性关注？
2022年T2T联盟完成首个完整人类基因组序列，补齐最后8%依赖三代测序；2023年Nature Methods将其评为年度最佳技术，科学界公认长读长测序是未来方向。
三代测序临床应用进展如何？
以贝瑞基因为代表，截至2022年底累计服务三代测序检测样本量突破10万人份，服务终端客户超1500家，并获得国际检验医学期刊的编辑部文章正面评价，显示技术正从科研走向临床。