从人类基因组计划约30亿美元的测序总费用，到如今单例成本低于100美元，基因测序行业用二十多年走完了成本断崖式下跌的曲线。这条曲线背后，核心驱动力是测序技术从第一代Sanger法到高通量测序（NGS）、再到超高通量测序设备的代际跃迁，行业演进速度被形象地称为“超摩尔定律”。以人类基因组计划为分水岭，基因测序行业经历了从“读懂基因”到“大规模并行读取”再到“超级测序工厂”的关键拐点。
从第一代到高通量：成本崩塌的第一级台阶
基因测序的起点是1975年桑格（Sanger）开创的链终止法，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。第一代测序技术读长可达1000bp、准确性高达99.999%，但成本高、通量低，无法支撑大规模应用。
真正的拐点出现在人类基因组计划（HGP）完成之后。2001年，以改进的Sanger法为基础的人类基因组计划完成，总费用高达30亿美元。高通量测序技术（又称下一代测序技术，NGS）随即登场，其核心是大规模并行测序——可一次对几百万到几十亿条核酸分子进行序列测定，彻底改变了传统Sanger测序只能分析单个DNA片段的局限。高通量测序技术诞生后，基因测序通量及成本开始以“超摩尔定律”的速度发展。
千美元时代与百美元“超级测序工厂”
成本曲线的陡降直观呈现了技术跃迁的成果。根据美国国家卫生院数据，人类全基因组测序成本在2001年高达约9526.3万美元，2009年降至10万美元左右，到2015年已降至1000美元左右。随后，超高通量设备将成本推向下一个量级：2023年2月，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，单例成本低于100美元，官方将其定位为行业“超级测序工厂”，创造了全球基因测序仪通量的新纪录。
| 时间节点 | 关键事件 | 成本水平 |
|---|---|---|
| 1977年 | 桑格测定首个基因组序列（phiX-174） | — |
| 2001年 | 人类基因组计划完成 | 总费用30亿美元 |
| 高通量时代 | NGS大规模并行测序登场 | 成本以超摩尔定律下降 |
| 2015年 | 高通量技术成熟 | 约1000美元 |
| 2023年 | 超高通量测序仪发布 | 单例低于100美元 |
常见问题
什么是“超摩尔定律”？
“超摩尔定律”（More than Moore，MtM）用于描述基因测序行业的发展速度：高通量测序技术诞生后，基因测序的通量提升与成本下降速度超越了半导体行业的摩尔定律。根据美国国家卫生院数据，人类全基因组测序成本从2001年的约9526.3万美元降至2022年的100美元量级，呈现断崖式下跌。
高通量测序与第一代测序的根本区别是什么？
高通量测序（NGS）是对传统Sanger测序的革命性改变，核心在于大规模并行测序——可一次对几百万到几十亿条核酸分子进行序列测定。第一代测序技术读长可达1000bp、准确性高达99.999%，但只能分析单个DNA片段，通量小、成本高；NGS则把DNA打成碎片并行读取再拼装还原，实现了基因组层面的分析能力。
100美元成本意味着什么？
当基因测序成本降到100美元量级后，基因测序的普及度有望大幅提升。华大智造发布的超高通量测序仪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，以“超级测序工厂”模式为大规模应用提供了规模成本基础。基因组数据的快速积累，正在使人类基因组的解读超越生物学范畴，向更广泛的应用领域延伸。