基因测序行业的关键拐点,并非单一时刻,而是由技术跃迁、成本骤降与商业化落地共同推动的演进过程。从Sanger测序的低通量、高成本,到高通量测序(NGS)凭借通量高、准确性高等优势推动个人全基因组测序成本快速降低并促进临床推广,是行业第一个决定性拐点;而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兴起,则开启了**从“读得准”向“读得长、读得全”**延伸的新阶段,酝酿着下一次跃迁。

从Sanger到NGS:成本与通量的革命

在NGS出现之前,传统Sanger测序技术存在成本高、通量低、对人力需求大等明显缺点。NGS技术的出现,从测序原理、测序过程、适用范围及测序结果等方面与传统技术存在本质不同,其高通量、高准确性、高灵敏度、自动化程度高以及成本低的优势,直接促进了基因组学的临床推广。这一阶段是基因测序行业走向大规模商业化的核心拐点,NGS也因此成为目前基因测序技术大规模商业化应用普及的主要推动力

第三代测序:长读长与单分子测序的探索

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。其最大特点是单分子测序,测序过程无需PCR扩增,理论上可以测定无限长度的核酸序列,有效弥补了NGS读长短、拼接组装难度大以及PCR扩增可能错配碱基的不足。

不过,第三代测序目前仍处于成熟过程中。官方资料指出,其测序准备度与NGS技术尚有差异,单条序列错误率仍较高,平均成本也较NGS高。因此,尽管第三代技术代表了未来方向,但NGS在未来一段时间内仍是主流技术,第三代测序的全面普及仍需克服成本与准确率的瓶颈。

技术壁垒与产业链格局

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,上游是基因测序仪器和试剂耗材供应商,中游是测序服务提供商,下游是终端应用场景。目前,上游设备、试剂供应端的毛利率和净利率最高,以Illumina为代表的上游龙头在全球市场占据主导地位。新进入者不仅需要突破技术原理,还需应对密集的专利诉讼网络,这构成了行业重要的竞争门槛。

常见问题

NGS为什么能取代Sanger测序成为主流?

因为NGS具备高通量、高准确性、高灵敏度、自动化程度高和成本低等优势,有效克服了Sanger测序成本高、通量低、对人力需求大的缺点,从而促进了基因组学的临床推广。

第三代测序技术的主要优势是什么?

第三代测序(如PacBio SMRT和Oxford Nanopore纳米孔单分子技术)的核心优势在于单分子测序,无需PCR扩增,且理论上可以测定无限长度的核酸序列,解决了NGS读长短、拼接难度大的问题。但目前其错误率和成本仍偏高。

NGS目前还是主流技术吗?

是的。虽然第三代测序技术正在加速成熟,但官方资料明确指出,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

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