在基因测序上游国产替代加速的背景下,第一代测序技术的自主可控进展主要体现在临床诊断试剂、配套仪器和数据分析软件环节。其核心原理——双脱氧链终止法(Sanger法)早已成熟,读长可达1000bp、准确性高达99.999%,在单基因病的基因诊断和产前诊断中仍广泛使用。而国产高通量测序的代表华大智造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,与Ultima Genomics共同将基因测序成本推进到百美元级别。

第一代测序的技术底色

第一代DNA测序技术源于桑格(Sanger)和考尔森开创的链终止法,以及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,人类自此步入基因组学时代。以改进的Sanger法为基础,2001年完成的国际人类基因组计划总费用达30亿美元,我国科学家承担了其中1%的工作量。

第一代测序的优点突出:可用于未知或已知突变的检测,假条带少、结果清楚,读取长度较长,基本适用于所有突变类型,准确率几乎100%。其局限同样明显:离不开PCR扩增,只能分析单个DNA片段,通量小,自动化程度低,成本高,不适用于大规模测序。

国产替代浪潮中的定位

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。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2009年的10万美元左右,2015年降至1000美元左右,2022年降至100美元。最终将成本推进到100美元的,是后来者Ultima Genomics和华大智造。华大智造发布的超高通量测序仪DNBSEQ-T20×2,创造了全球基因测序仪通量的新纪录,被定位为“超级测序工厂”。

在这一格局下,第一代测序的国产化重点不在于原理突破,而在于临床诊断试剂、配套仪器和数据分析软件的自主可控——它承担的是精准、小规模、单基因病诊断等场景,与高通量测序形成互补而非替代关系。

常见问题

第一代测序技术会被高通量测序完全取代吗?

不会。第一代测序准确率几乎100%,在单基因病的基因诊断和产前诊断中仍广泛使用,而高通量测序的优势在于大规模并行测定。两者在临床与科研场景中各司其职,国产化的侧重点也不同。

华大智造DNBSEQ-T20×2在国产替代中意味着什么?

它标志着国产高通量测序仪在通量与成本两个维度上进入全球前列: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。这为下游应用的普及提供了上游工具基础。

第一代测序的自主可控难在哪里?

难点不在核心原理,而在临床诊断试剂、配套仪器和数据分析软件的国产化配套。这些环节直接关系到临床诊断的稳定性与可及性,是国产替代需要持续投入的方向。