从1977年噬菌体phiX-174仅有5375个碱基的基因组被测通，到如今单台设备年通量达5万例人全基因组、单例成本低于100美元，基因测序行业经历了四个关键拐点：Sanger链终止法的开创、人类基因组计划的完成、高通量测序（NGS）技术的商业化普及，以及百美元级全基因组测序成本的实现。这四个拐点共同塑造了从“读懂一个病毒”到“读懂整个人类”的技术跃迁，也持续改写着行业的竞争格局。
拐点一：Sanger测序法诞生，开启基因组学时代
1975年，桑格（Sanger）和考尔森（Coulson）开创了链终止法，这是第一代DNA测序技术的基石。1977年，桑格测定了第一个基因组序列——噬菌体phiX-174，全长仅5375个碱基。这一成果让人类首次获得了窥探生命本质的能力，标志着基因组学时代的开端。
第一代测序技术的优势在于读长可达1000bp、准确性高达99.999%，在单基因病的基因诊断和产前诊断中至今仍被广泛使用。但其成本高、通量低、自动化程度不足的缺陷，也严重制约了大规模应用的可能。
拐点二：人类基因组计划完成，验证大规模测序可行性
2001年，以改进的Sanger法为基础的人类基因组计划完成首版图谱，总费用达30亿美元，其中我国科学家承担了1%的工作量。2003年，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%获得测定，精确度为99.99%。
这一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。它一方面验证了大规模测序的工程可行性，另一方面也彻底暴露了第一代测序技术成本高昂、通量不足的瓶颈——人类基因组测序成本在2001年高达9526.3万美元，显然无法支撑测序技术的普惠化应用。
拐点三：高通量测序技术普及，成本断崖式下跌
人类基因组计划完成后，基因测序行业迎来“鸟枪换炮”的时代。高通量测序技术（High-throughput sequencing，又称NGS或大规模并行测序）是对传统Sanger测序的革命性改变，可一次对几百万到几十亿条核酸分子进行序列测定。
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年的约10万美元，到2015年已降至约1000美元左右。这一阶段，因美纳（Illumina）凭借NOVA系列将成本推向1000美元，过去20年中最大上涨幅度达80倍。
拐点四：百美元成本实现，超级测序工厂问世
2022年，人类全基因组测序成本已降至约100美元。2023年，华大智造发布超高通量测序仪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，实现了最佳的规模成本，为行业构筑了一款“超级测序工厂”。
因美纳CEO曾预测，当基因测序成本降到100美元后，基因测序的普及度将大幅度提升。如今这一时点已经到来——最终将成本推进到100美元的不是因美纳，而是后来者Ultima Genomics和华大智造。成本的持续下探正在推动中下游应用的爆发，以美股精密科学（EXAS）为代表的应用企业已开始快速增长。
常见问题
基因测序成本下降的速度有多快？
从2001年约9526.3万美元到2022年约100美元，人类全基因组测序成本在约20年内下降了近百万倍，远超摩尔定律的速率，行业称之为“超摩尔定律”式下降。
高通量测序与传统Sanger测序的根本区别是什么？
高通量测序可一次对几百万到几十亿条核酸分子进行并行序列测定，而Sanger法只能分析单个DNA片段。高通量测序因此大幅提升了通量并摊薄了单例成本，但也带来了数据处理和解读的新挑战。
百美元基因组时代意味着什么？
当单例成本低于100美元后，基因测序的普及度有望大幅提升。基因组数据的快速积累，将使人类基因组的解读超越生物学的范畴，带动中下游应用领域的爆发性增长。