纳米孔测序的技术原型确实可以追溯到1996年PNAS发表的“用膜通道检测多核苷酸序列”一文,但行业公认的关键拐点并不在论文发表之时,而在于商业化落地与临床价值被验证的节点。按行业普遍共识,单分子测序即第三代测序技术,其两条路线分别以PacBio和Nanopore为代表;Oxford Nanopore Technologies(ONT)于2005年从英国牛津大学衍生并独立运营,2012年在AGBT会议上展示首款掌上测序仪MinION,2015年才正式开始商业化。真正让长读长测序从“实验室工具”走向“行业焦点”的,是2022年端粒到端粒联盟(T2T)利用长读长技术完成首个真正完整的人类基因组序列,以及2023年初Nature Methods将长读长测序评选为“2022年度最佳技术”。

从论文到公司:原型期为何漫长

纳米孔测序的技术原型可追溯至1996年PNAS那篇用膜通道检测多核苷酸序列的文章,但此后近十年才出现独立运营的主体。2005年,ONT从牛津大学衍生出来,开始独立运营。同一时期,三代测序的另一条路线也在推进:2000年PacBio前身Nanofluidics, Inc.在美国加州成立,2003年Science以封面形式发表零模波导ZMW的最初模型文章。

值得注意的是,三代测序的起步甚至早于很多人的印象,但在很长时间里并未撼动二代测序的地位。

商业化节奏:真正的分水岭

从时间线看,技术展示与正式商业化之间存在明显时滞。PacBio第一款商业化机型PacBioRS直到2010年才推向市场;ONT在2012年AGBT会议上展示首款掌上测序仪MinION,其后到2015年才开始正式商业化。而此时以illumina为代表的二代测序已占据最大市场份额,并在科研和临床市场密集推出多款机型。

因此,行业关键拐点更应理解为**“长读长测序的独特价值被权威科学事件确认”的时刻**,而非某一台仪器发布。

拐点确认:T2T与年度技术

2022年4月,Science连发6篇文章,报道T2T联盟完成的首个真正完整的人类基因组序列,这是人类基因组计划发起30年后又一重大里程碑事件;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,Nature Methods将长读长测序评选为“2022年度最佳技术”。

产业端同步出现布局信号:illumina于2022年初宣布推出长读长相关产品Infinity;Element Biosciences、Pacific Biosciences、华大智造、Ultima Genomics等亦有布局或产品动作;齐碳生物完成7亿元C轮融资;贝瑞基因截至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。

常见问题

纳米孔测序的技术原型最早出现在什么时候?

可追溯至1996年PNAS发表的“用膜通道检测多核苷酸序列”一文。但原型论文与商业化之间相隔多年,ONT直到2005年才从牛津大学衍生并独立运营。

纳米孔测序的关键拐点是哪一年?

若以“科学界公认长读长价值”为口径,2022年T2T完成首个真正完整的人类基因组序列、2023年初Nature Methods将其评为“2022年度最佳技术”,是更具标志性的节点。若以“产品正式商业化”为口径,ONT的MinION在2015年才开始正式商业化。

三代测序和二代测序是什么关系?

行业普遍共识是单分子测序即第三代测序技术。二代测序被称为短读长,三代测序被称为长读长;三代无需扩增、可从头读到尾,但准确率目前仍只能做到95%,过去十年市占率不到10%,应用多局限于基础科研。