长读长测序（即三代测序）的核心技术长期由 PacBio、Oxford Nanopore（ONT）等海外企业主导，国产化率一度不足 10%，但国内企业正通过纳米孔测序等自主技术路线，在关键零部件与算法层面突破壁垒，逐步实现自主可控。以齐碳生物为代表的国产厂商已获得大额融资加速研发，华大智造等头部企业也在布局长读长领域，行业正从“受制于人”转向“多路突围”。
技术路线：绕开海外专利的自主路径
长读长测序有两条主流技术路线：一是 PacBio 的荧光信号识别，二是 ONT 的纳米孔电流检测。国内企业主要聚焦于纳米孔测序这一路线——其原理是通过蛋白纳米孔置于人造膜上，施加电压差产生电流，不同碱基通过时产生不同电流变化，再以模式识别算法确定序列。由于该路线涉及蛋白工程、芯片制造与算法三大核心环节，国产厂商选择从底层自主研发，而非简单仿制海外产品，从而规避专利壁垒。
在关键零部件层面，纳米孔测序的核心在于蛋白纳米孔与测序芯片。国内企业正逐步实现蛋白改造、膜系统与电流检测模块的自研自产，同时配套开发碱基识别算法，形成从硬件到软件的完整闭环。这一路径虽研发周期长，但能真正掌握核心知识产权，避免被海外专利“卡脖子”。
产业进展：国产替代加速落地
产业端的突破正在多个层面发生。2022 年资本寒冬下，专注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一笔融资，金额高达 7 亿元，用于加速产品迭代与商业化。与此同时，华大智造等测序设备头部企业也宣布布局长读长领域，形成多技术路线并进的格局。
在应用端，老牌测序服务商贝瑞基因持续发力三代测序临床转化，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。其三代地贫检测效能获得检验医学国际期刊《Clinical Chemistry》编辑部文章的专门关注，认为三代测序技术为复杂单基因病的分子诊断带来全新机遇。这些进展表明，国产长读长测序已从实验室走向规模化应用。
技术优势：长读长为何是关键
长读长测序的核心价值在于解决二代测序的固有缺陷。二代测序需将 DNA 扩增后切成不超过 200BP 的片段再拼接还原，对基因组中的重复序列难以精准测出；而三代测序无需扩增、从头读到尾，原则上对测序长度没有限制，目前最长读长可达 2.4M。此外，纳米孔测序还具备实时测序、设备便携（可在极地、海洋甚至太空等复杂环境运行）、可直接对 RNA 测序等独特优势。
2023 年初，国际顶级期刊《Nature Methods》将长读长测序评选为“2022 年度最佳技术”，标志着学术界对该技术路线的正式认可。随着国产设备在准确率与成本上的持续优化，自主可控的长读长测序有望在复杂疾病诊断、罕见病研究与公共卫生应急中发挥更大作用。
常见问题
国产长读长测序与海外产品的差距有多大？
目前国产设备在通量与准确率上仍在追赶阶段，但差距正在快速缩小。行业公认的现状是，长读长测序的准确率普遍在 95% 左右，这一指标并非海外独有，国产厂商同样在算法层面持续优化。具体性能差异需以第三方实测数据为准。
纳米孔测序是国产替代的唯一路径吗？
不是唯一路径，但确实是当前国产企业布局最集中的方向。除纳米孔外，合成长读长测序也被视为变通方案，illumina 曾宣布推出此类产品。国内企业多线并进，既有齐碳生物专注纳米孔，也有华大智造等布局多技术路线。
国产长读长测序何时能在临床大规模应用？
临床转化已在推进中。贝瑞基因截至 2022 年底累计服务三代测序样本量突破 10 万人份，说明规模化应用已初步实现。但不同疾病领域的临床验证周期不同，全面普及仍需时间，建议关注后续注册审批进展与临床数据发布。