三代测序(单分子测序)无需PCR扩增,直接省去了传统建库流程中复杂且昂贵的扩增环节,但测序成本结构并非简单下降,而是发生了重心转移:文库制备成本显著降低,而单碱基测序成本、设备投入与准确率校正成本成为新的主要开支。简单来说,省下的钱花在了别处,总成本结构从“建库贵”转向“测序与校正贵”。
文库制备:从“切歌”到“从头唱到尾”
二代测序(短读长测序)的文库构建复杂繁琐,需要将DNA扩增后切成不超过200BP的片段读取,再用算法还原。这就像把一首歌切成三个字的片段唱出来再复原,流程长、成本高,且基因组中常见的重复序列难以精准测出。
三代测序(长读长测序)则完全不同——无需PCR扩增,文库制备过程简单,可以直接对DNA或RNA进行测序。用歌曲比喻,三代测序是“从头唱到尾”,省去了复杂的片段化和扩增步骤。这意味着建库环节的人力、试剂和时间成本大幅压缩,这是成本结构中明显改善的部分。
单碱基成本:长读长的“贵”在哪里
尽管建库成本下降,三代测序的单碱基测序成本仍然较高,这构成了新的成本重心。原因在于:
- 设备与耗材:三代测序依赖纳米孔或单分子实时检测技术,对设备精度和耗材(如蛋白纳米孔、聚合酶等)要求极高,这部分投入远高于传统建库试剂。
- 准确率校正:三代测序目前准确率仍只能做到95%,容易把“嘻唰唰”唱成“喜剧刷”。为达到临床应用标准,需要额外的算法校正或增加测序深度,这部分计算资源和重复测序投入,是二代测序时代没有的隐性成本。
成本结构的未来:资本押注与产业突破
成本结构的变化直接关系到盈利模式。过去十年,因单碱基成本高,三代测序市占率不足10%,应用多局限于基础科研。但产业端正在加速突破:
- 2022年资本寒冬下,专注于纳米孔长读长测序的初创公司齐碳生物完成了当年国内生命科学领域一级市场最大的一笔融资,金额高达7亿元,反映出资本对成本突破的强烈期待。
- 测序应用端,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,验证了在特定临床场景(如复杂单基因病)下,长读长测序的检测效能已具备商业可行性。
常见问题
三代测序不用PCR,是不是总成本一定比二代低?
不是。三代测序确实省去了PCR扩增和复杂建库的成本,但其单碱基测序成本目前仍高于二代,且设备投入和准确率校正(从95%提升至可用水平)构成新的成本大头。总成本结构是“此消彼长”,而非单纯下降。
为什么三代测序准确率95%,还需要额外花钱校正?
95%的准确率意味着每100个碱基可能唱错5个,在临床诊断中不可直接使用。需要通过算法纠错或增加测序深度来提升准确率,这部分计算资源和重复测序的投入,是三代测序特有的成本项。
资本看好三代测序,主要赌的是什么?
资本赌的是单碱基测序成本的持续下降。以齐碳生物7亿元融资为例,市场期待纳米孔技术在提高通量、降低耗材成本后,长读长测序能进入更广阔的临床和消费级市场,从而改变现有盈利模式。