基因测序在法医生物学中的应用，经历了从基础研究工具到定罪证据的关键跃迁：1953年DNA双螺旋结构的提出奠定了分子生物学基础，1975年第一代测序技术问世，2001年人类基因组计划完成，此后高通量测序技术登场，使DNA测序逐步成为法医生物学等领域最重要的基础技术之一。 影视作品《狂飙》中唐小龙因DNA测序技术获刑六年，正是这一技术在法医生物学中应用的生动缩影。
从双螺旋到测序：法医DNA鉴定的科学基石
1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克等人在Nature发表论文，提出DNA双螺旋结构模型，开启了分子生物学的新时代。此后，中心法则确立——遗传物质DNA通过转录产生mRNA，mRNA翻译产生蛋白质，进而调控生物性状。带有遗传信息的DNA片段被称为基因。人类DNA总共有约30亿对核苷酸，构成了我们的基因组，其中仅有约2%能够编码RNA或蛋白质，这些片段被称为基因。人类基因组上一共有20000~25000个编码基因，不同基因之间长度差异很大，有些基因只有几百个核苷酸，而有的基因却有几百万个核苷酸。正是这些个体间存在差异的序列特征，为法医个体识别提供了分子层面的依据。
第一代测序：从科研到法医的第一次跃迁
第一代DNA测序技术指的是1975年由桑格和考尔森开创的链终止法，以及1976-1977年由马克西姆和吉尔伯特发明的化学法。1977年，桑格测定了第一个基因组序列——噬菌体phiX-174，全长5375个碱基，人类自此获得了窥探生命本质的能力。第一代测序技术的主要特点是测序读长可达1000bp，准确性高达99.999%，基本适用于所有的突变类型，在单基因病的基因诊断和产前诊断中仍广泛使用。但其缺点同样突出：离不开PCR扩增，只能分析单个DNA片段，通量小，自动化程度低，检测速度慢，成本高，不适用于大规模测序。这些局限促使法医DNA分析在早期只能针对少量位点进行检测。
高通量测序：法医应用的能力边界扩展
2001年，以改进了的Sanger法为基础完成的首个人类基因组计划总费用达30亿美元，我国科学家承担了1%的工作量。2003年4月14日，中、美、日、德、法、英6国科学家宣布人类基因组序列图绘制完成，人类基因序列中的98%获得了测定，精确度为99.99%。完成该计划的主要测序方法是全基因组鸟枪法测序——先把DNA序列打成碎片，再同时并行读取每一个碎片的序列，最后像拼图一样还原成一整段DNA。此后，高通量测序技术登场，可一次对几百万到几十亿条核酸分子进行序列测定，别名叫做大规模并行测序或下一代测序技术。
高通量测序技术诞生后，基因测序通量及成本以“超摩尔定律”的速度发展。根据美国国家卫生院数据，人类全基因组测序的成本出现断崖式下跌：2001年高达9526.3万美元，2009年降低至10万美元左右，2015年已降低至1000美元左右，2022年降低到了100美元。2023年2月7日，华大智造发布了超高通量测序仪DNBSEQ-T20×2，该产品每年可完成高达5万例人全基因组测序，创造了全球基因测序仪通量的新纪录；单例成本低于100美元。成本与通量的双重突破，使DNA测序在法医生物学中的应用从少数位点扩展到更广泛的基因组层面分析，不断拓展其在个体识别与亲缘鉴定中的能力边界。
常见问题
基因测序在法医生物学中主要解决什么问题？
基因测序在法医生物学中最典型的应用是个体识别与亲缘鉴定。DNA测序就是把目标DNA片段的ATCG排列顺序测出来的技术，本质上是对人和生物进行代码化的过程。由于每个人的基因组序列存在差异，通过检测这些差异位点，可以为案件中的身份认定提供分子层面的证据支持。
高通量测序相比第一代测序在法医应用中有哪些优势？
第一代测序通量小、成本高、自动化程度低，只能分析单个DNA片段。高通量测序可一次对几百万到几十亿条核酸分子进行序列测定，通量大幅提升。同时，根据美国国家卫生院数据，人类全基因组测序成本从2001年的9526.3万美元降至2022年的100美元，成本的断崖式下跌使大规模法医DNA分析成为可能。
《狂飙》中唐小龙案与基因测序有什么关系？
《狂飙》中唐小龙因DNA测序技术在法医生物学上的应用而获刑六年。这一情节反映了DNA测序作为法医生物学重要基础技术的现实角色——通过测定DNA序列，为案件提供科学证据，是基因测序从科研工具走向定罪证据的生动体现。