长读长测序赛道的竞争格局正在从 PacBio 与 Oxford Nanopore（ONT）的“双雄并立”，演变为 illumina、华大智造等巨头与初创公司共同入局的多元竞争态势。单分子测序（即第三代测序）有两条核心技术路线：PacBio 技术基于荧光信号识别碱基，Nanopore 技术则通过电流阻断变化识别碱基序列。行业普遍共识是，单分子测序技术即第三代测序技术，而 ONT 的 Nanopore 技术有时被称作“第四代”，业内观点认为这更多是商业代际的划分。
技术路线与商业化进程
PacBio 与 ONT 在技术原理和商业化节奏上存在明显差异。PacBio 技术利用荧光标记的 dNTP 与 DNA 聚合酶在零模波导（ZMW）中结合，通过荧光信号时间的不同识别碱基序列；Nanopore 技术则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的电流变化，由模式识别算法确定序列。
在商业化时间上，PacBio 于 2010 年推出首款商业化机型 PacBio RS；ONT 则在 2012 年展示掌上测序仪 MinION，到 2015 年才开始正式商业化。此间，以 illumina 为代表的二代测序已占据最大市场份额，三代测序市占率一度不到 10%，应用多局限于基础科研。
竞争格局的演变
长读长测序的竞争格局正在被多股力量重塑。科学层面，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，补齐了此前缺失的 8%；Nature Methods 将长读长测序评为“2022 年度最佳技术”。制造端，illumina 在收购 PacBio 失败后，于 2022 年初宣布推出长读长产品 Infinity，外界普遍猜测将采用合成长读长技术；华大智造、Element Biosciences、Ultima Genomics 等也计划或已开始布局。PacBio 自身则在 2022 年 10 月宣布推出公司史上最高通量 Revio 长读长测序系统。
| 领域 | 主要事件 |
|---|---|
| 科学界 | T2T 联盟完成首个完整人类基因组序列；长读长测序获评 2022 年度最佳技术 |
| 制造端 | illumina 宣布推出 Infinity；PacBio 推出 Revio 系统；Element Biosciences 收购 Loop Genomics |
| 投融资 | 齐碳生物完成 7 亿元 C 轮融资 |
| 应用端 | 贝瑞基因累计服务三代测序检测样本量突破 10 万人份 |
常见问题
PacBio 和 Nanopore 的技术路线有何本质区别？
PacBio 技术通过荧光信号的时间差异识别碱基，Nanopore 技术则通过 DNA 单链穿过蛋白纳米孔时产生的电流变化来识别碱基序列。两者都属于单分子测序，无需 PCR 扩增，但信号检测机制不同。
长读长测序相比二代测序的核心优势是什么？
二代测序（短读长）将 DNA 扩增后切成不超过 200BP 的片段读取再算法还原，难以精准测出基因组中的重复序列；三代测序（长读长）无需扩增、从头读到尾，可避免重复序列丢失的问题，但准确率仍是其短板。
除了 PacBio 和 ONT，还有哪些玩家在布局长读长测序？
illumina 于 2022 年初宣布推出长读长产品 Infinity；华大智造、Element Biosciences、Ultima Genomics 等也计划或已开始布局。国内方面，专注纳米孔测序的齐碳生物在 2022 年完成 7 亿元 C 轮融资，成为该领域的重要参与者。