双色测序技术是基因测序行业从四色荧光标记转向双色混合标记的一次重要技术路线转变,但能否成为类似从Sanger测序到NGS(二代测序)那样的“关键拐点”,还需结合技术迭代的长期影响来判断。 从行业历史看,真正意义上的拐点是NGS取代一代测序带来的成本数量级下降;而双色测序作为华大智造DNBSEQ测序技术体系下的核心技术之一,更多是在既有高通量框架内对测序化学和光学检测环节的优化升级,其行业意义需要放在华大智造自主技术路径的语境中理解。

从一代测序到NGS:真正的历史拐点

基因测序行业公认的第一次关键拐点,是NGS技术的诞生。在NGS出现之前,一代测序(以ABI为代表)虽然实现了商用自动化,但成本较高,未能打开大规模商用市场。NGS技术让测序成本快速下降,基因测序才逐渐进入临床检测领域,Illumina、赛默飞等二代测序企业借此迅速布局,推动行业进入高速发展阶段。

从市场规模看,全球基因测序市场由2010年的24亿美元增长至2019年的156亿美元,复合增速在20%以上;国内测序市场同期由7亿人民币增长至110亿人民币,复合增长率超过30%。这一轮爆发式增长,本质上是由NGS带来的成本革命所驱动。

华大智造的技术路径与双色测序

华大智造的技术源头来自收购的美国公司CG,在此基础上完成了技术和专利的完善,是中国唯一、全球仅三家能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪的企业。其核心技术体系以DNBSEQ测序技术、规则阵列芯片技术、测序仪光机电系统技术为代表。

双色测序技术是DNBSEQ测序技术体系下的关键组成之一。 常规四色荧光测序中,四种碱基带有四种不同颜色的荧光基团;而双色测序技术使用两种荧光对四种碱基进行混合标记,通过产生不同的光信号组合,由高分辨率相机采集并转化为基因序列。这一设计减少了对荧光通道和光学系统的依赖,属于测序化学与光学检测环节的工艺创新。

双色测序的行业意义

双色测序的行业意义主要体现在两条线索上:一是华大智造构建自主可控源头性技术体系的完整性——与DNA纳米球制备、CoolMPS技术、流体光学检测及碱基识别算法等共同构成DNBSEQ测序技术的专利壁垒;二是在测序质量可比的前提下,为市场提供了更多元的技术选择。

需要指出的是,双色测序并非一项颠覆性的测序原理变革,它不改变边合成边测序的基本范式,也未带来类似NGS取代一代测序时的成本数量级跃迁。因此,将双色测序称为“关键拐点”需要谨慎——它更像是华大智造在技术路线上的重要差异化节点,其长期行业影响仍有待观察。

常见问题

双色测序与四色测序的核心区别是什么?

核心区别在于荧光标记方式:四色测序用四种荧光标记四种碱基,双色测序用两种荧光混合标记四种碱基,通过光信号组合来区分碱基。双色方案减少了对荧光通道数量的需求,属于测序化学和光学检测环节的优化。

双色测序技术能带来哪些具体优势?

官方资料显示,DNBSEQ测序技术整体具有测序准确率约99.4%、重复序列占比小于3%、标签跳跃发生率低至0.0001%-0.0004%等特性。双色测序作为其中的核心技术之一,主要服务于信号采集与碱基识别环节的效率提升。

华大智造在行业中的技术地位如何?

华大智造是中国唯一、全球仅三家能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪的企业,已建立自主可控的源头性核心技术体系,多项核心技术达到国际先进水准。其与Illumina平台的测序结果具有高可比性,且在性价比上更具优势。