蛋白纳米孔基因测序从1990年代的概念萌芽，到2015年首款便携式测序仪正式商业化，经历了概念验证、蛋白工程突破、酶控优化和便携化设备四个关键拐点。这项技术目前被行业普遍视为第三代测序技术（单分子测序），其核心是利用蛋白纳米孔对单链DNA或RNA通过时产生的电流变化进行碱基识别。
早期概念与实验验证
蛋白纳米孔测序的技术原型可追溯到1996年《PNAS》发表的文章“用膜通道检测多核苷酸序列”。早期实验利用α-溶血素蛋白形成纳米孔，将其置于人造膜上，对膜两侧施加电压差后，纳米孔产生电流。当不同分子通过时，电流产生不同干扰，初步验证了利用电流变化检测核酸序列的可行性。
蛋白工程与酶控优化
关键转折点来自MspA蛋白的引入，它相比α-溶血素具有更窄的孔道结构，显著提升了碱基分辨率。另一项突破是motor蛋白的引入——当motor蛋白牵引DNA或RNA到纳米孔时，DNA会解开成单链，单链通过纳米孔时不同碱基导致不同的电流变化。通过记录电流变化并用模式识别算法确定碱基序列，实现了对单分子序列的精确读取。
商业化与便携化设备
Oxford Nanopore Technologies（ONT） 于2005年从牛津大学衍生，并在2012年的AGBT会议上展示了首款掌上测序仪MinION。到2015年，MinION开始正式商业化，其设备简单便携，可在极地、海洋甚至太空等复杂环境下完成实时测序，无需PCR扩增，可直接对DNA或RNA进行测序，并能边测序边输出结果。
常见问题
蛋白纳米孔测序与第二代测序（NGS）的核心区别是什么？
二代测序（短读长）需将DNA扩增后切成不超过200BP的片段读取，再用算法还原；而三代/纳米孔测序（长读长）无需扩增，可直接从头到尾读取单分子序列，原则上对测序长度没有限制，目前最长读长可达2.4 M。
蛋白纳米孔测序有哪些独特优势？
主要优势包括：长读长（原则上无长度限制）、实时测序（边测序边输出结果）、设备便携（MinION可在极端环境使用）、可直接对RNA测序，避免逆转录引入的突变和偏向性。
这项技术目前的应用进展如何？
在科学界，2022年端粒到端粒联盟（T2T）利用长读长技术完成了首个真正完整的人类基因组序列；2023年《Nature Methods》将其评为“2022年度最佳技术”。产业端，截至2022年底，贝瑞基因累计服务三代测序检测样本量突破10万人份，临床转化正在加速。