国产纳米孔测序仪的自主化进程正以可见的速度推进,标志性事件是齐碳生物于2022年完成7亿元C轮融资,这是当年国内生命科学领域一级市场最大的一笔融资,直接印证了资本对国产三代(长读长)测序技术路线的认可。需要厘清的是,行业普遍共识将单分子测序技术统称为第三代测序技术,而ONT的Nanopore技术被部分声音称为“第四代”,业内多认为这属于商业代际概念。目前,以齐碳生物为代表的国产力量已在纳米孔长读长赛道实现关键突破,但面对已商业化多年的MinION等海外产品,在设备通量、准确率、稳定性及生态配套上仍处于追赶阶段。

国产设备的技术路线与产业位置

国产纳米孔测序设备走的是与ONT一致的单分子测序路线,其核心原理是利用蛋白纳米孔置于人造膜上,通过对膜两侧施加电压差产生电流,当DNA或RNA单链通过纳米孔时,不同碱基引发不同电流变化,再通过模式识别算法确定碱基序列。这项技术的突出优势在于无需PCR扩增,可直接对DNA或RNA进行测序,且具备长读长、实时测序、设备便携等特性。

在产业端,齐碳生物作为专注纳米孔长读长测序的初创公司,其大额融资发生在2022年资本寒冬背景下,凸显了市场对国产三代测序商业化前景的期待。与此同时,测序应用端的贝瑞基因也在持续发力三代测序的临床应用转化,截至2022年底,其累计服务三代测序检测样本量已突破10万人份,服务终端客户超过1500家。

长读长测序为何成为行业焦点

三代测序(长读长测序)与二代测序(短读长测序)的差异可用通俗比喻理解:二代测序是把DNA扩增后切成不超过200BP的片段读取,再用算法还原,如同把一首歌切成三字片段再复原;三代测序则不用扩增、从头读到尾,如同完整唱完一首歌。二代测序的短板在于基因组中常见的重复序列难以精准测出,而三代测序恰好弥补了这一缺陷。

科学界对长读长技术的认可正在加速。2022年4月,端粒到端粒联盟(T2T)利用长读长技术完成了首个真正完整的人类基因组序列,补齐了此前缺失的最后8%;2023年初,国际顶级期刊Nature Methods将长读长测序评选为“2022年度最佳技术”,并评价“Long-read sequencing is the future”。这些进展共同表明,长读长测序正从基础科研走向更广泛的临床应用。

常见问题

齐碳生物的7亿元融资意味着什么?

这笔融资是2022年国内生命科学领域一级市场最大单笔融资,表明资本对国产纳米孔测序技术路线的认可。在整体融资环境趋紧的背景下,大额资金流向三代测序初创公司,反映出市场对长读长测序临床应用前景的判断正在转向乐观。

国产纳米孔设备与MinION的主要差距在哪里?

ONT的MinION已商业化多年、全球装机量大,而国产设备在通量、准确率、稳定性与生态配套上仍需追赶。具体差距的量化对比需以第三方实测数据为准,但技术路线的同源性意味着国产厂商具备逐步缩小差距的基础。

三代测序会取代二代测序吗?

目前三代测序的准确率仍有提升空间,过去十年其市占率不到10%,应用多局限于基础科学研究。但T2T完整基因组图谱等里程碑事件已证明长读长技术不可替代的价值,未来更可能形成长短读长互补的格局,而非简单的替代关系。