从桑格法到年测5万例人全基因组，基因测序的关键拐点可归纳为三次能力跃迁：第一次是1977年链终止法的确立，让人类首次读出完整基因组序列；第二次是人类基因组计划的完成，把测序从“读单个片段”推向“读整个基因组”；第三次是高通量测序带来的通量与成本革命，使大规模人群全基因组测序成为可能。

拐点一：从0到1，读出第一个基因组

1975年，桑格和考尔森开创链终止法；1976至1977年，马克西姆和吉尔伯特发明化学法。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。这个数字在今天看来微不足道，但它标志着人类第一次完整读出一个生命体的遗传密码，基因组学时代由此开启。

拐点二：人类基因组计划，测序进入“大科学”时代

2001年，以改进后的桑格法为基础完成的首个人类基因组计划，总费用30亿美元，我国科学家承担了其中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，98%的序列获得测定，精确度为99.99%。该计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗计划并称为三大科学计划。这一阶段确立了全基因组鸟枪法测序的路线，但也暴露出第一代技术通量低、成本高的瓶颈——读长可达1000bp、准确性高达99.999%，却难以支撑大规模应用。

拐点三：高通量测序，通量与成本的“超摩尔定律”

人类基因组计划完成后，高通量测序登场。它可一次对几百万到几十亿条核酸分子进行序列测定，别名大规模并行测序或下一代测序。此后，基因测序通量及成本以**“超摩尔定律”**的速度发展：人类全基因组测序成本从2001年的9526.3万美元，降至2009年的10万美元左右，2015年的1000美元左右，2022年的100美元。2023年2月7日，华大智造发布超高通量测序仪DNBSEQ-T20×2，每年可完成高达5万例人全基因组测序，单例成本低于100美元。测序由此从实验室走向规模化产业应用。

常见问题

基因测序的三次关键拐点分别是什么？

第一次是1977年桑格测定噬菌体phiX-174全部5375个碱基，确立第一代测序技术；第二次是人类基因组计划完成，实现全基因组层面的测定；第三次是高通量测序普及，使通量与成本按“超摩尔定律”下降，推动大规模人群测序。

为什么说高通量测序是革命性的？

第一代测序读长可达1000bp、准确性高达99.999%，但通量小、成本高、自动化程度低，难以进行基因组层面的大规模分析。高通量测序可一次并行测定几百万到几十亿条核酸分子，从根本上突破了通量瓶颈。

年测5万例人全基因组意味着什么？

华大智造超高通量测序仪DNBSEQ-T20×2每年可完成高达5万例人全基因组测序，单例成本低于100美元。这意味着全基因组测序正从科研场景走向规模化应用，为医学诊断、系统生物学等领域提供基础设施支撑。