NGS 读长短、拼接组装难，是基因测序行业长期持续攻克的技术课题，其突破方向在于第三代测序技术的兴起。从 Sanger 测序到 NGS 高通量测序，再到 2011 年后以 PacBio SMRT 技术和 Oxford Nanopore 纳米孔单分子技术为代表的第三代测序，行业经历了成本骤降、通量跃升两次关键拐点，而第三代测序理论上可测定无限长度的核酸序列，正是破解读长瓶颈的核心路径。

技术演进：从 Sanger 到 NGS 的拐点

基因测序行业的第一个关键拐点，是 NGS 高通量测序技术的发明。NGS 技术以其通量高、准确性高等优势，有效克服了 Sanger 测序技术成本高、通量低、对人力需求大等缺点，促进了个人全基因组测序成本快速降低，从而推动基因组学的临床推广。这项技术从测序原理、测序过程、适用范围及测序结果等方面，与传统测序技术存在本质不同，带来了生物学领域的全新突破。

NGS 的核心优势在于高通量、高准确性、高灵敏度、自动化程度高、成本低，且可用于未知物种和未知基因的检测。然而，NGS 读长短、拼接组装难度大，测序建库过程中需要用到 PCR 扩增富集序列，这一过程可能错配碱基，且测序过程较复杂。

第三代测序：读长瓶颈的破解方向

2011 年后，以 PacBio 公司的 SMRT 技术和 Oxford Nanopore Technologies 公司的纳米孔单分子技术为代表的新一代测序技术兴起，被称为第三代测序技术。与前两代测序技术相比，其最大特点是单分子测序，测序过程无需进行 PCR 扩增，并且理论上可以测定无限长度的核酸序列。

不过，第三代测序的测序准确度与 NGS 测序技术仍有差异，单条序列的错误率较高，平均成本也较 NGS 高。因此，NGS 技术仍是目前基因测序技术大规模商业化应用普及的主要推动力，并在未来一段时间内仍是主流技术。第三代测序在准确度和成本上的优化，是行业持续攻克的方向。

行业洗牌：技术路线与专利壁垒

基因测序行业的发展历程中，技术路线的淘汰与专利壁垒构成了重要拐点。罗氏 454 的焦磷酸测序因测序通量和成本始终限制技术推广，于 2016 年底终止了其 454 公司的 NGS 测序业务。与此同时，Illumina 通过桥式 PCR 扩增与边合成边测序结合的技术路线成为行业领导者，其专利网极其密集，并多次对同行发起专利诉讼，如 2010-2011 年多次诉讼 Complete Genomics 专利侵权（双方于 2013 年和解），2016 年对 Oxford Nanopore Technologies 提起诉讼，2019-2021 年多次对华大智造发起专利诉讼。

测序技术的核心壁垒在于对测序原理的理解以及围绕测序技术构建的专利网。从产业链看，上游仪器设备制造领域集多种交叉学科于一体且研发周期长，具备较高技术壁垒，议价能力较强，中下游企业竞争则较为激烈。

常见问题

第三代测序何时能取代 NGS？

第三代测序技术虽然理论上可测定无限长度的核酸序列，但目前测序准确度与 NGS 仍有差异，单条序列错误率较高，平均成本也较高。因此，NGS 仍是目前大规模商业化应用普及的主要推动力，并在未来一段时间内仍是主流技术。

罗氏 454 为何退出 NGS 市场？

罗氏 454 的焦磷酸测序因测序通量和成本始终限制技术推广，于 2016 年底终止了其 454 公司的 NGS 测序业务。

基因测序行业的技术壁垒在哪里？

核心壁垒在于对测序原理的理解以及围绕测序技术构建的专利网。上机测序阶段集成在测序仪里，需要测序芯片、相适配的图像处理系统、算法等，且先发企业会通过诉讼等方式限制后进入者销售。