PacBio 与 ONT 分别源自美国和英国，长期主导全球长读长测序市场，但国产替代的路径已经清晰：以齐碳生物为代表的国产单分子测序企业，正通过自主研发纳米孔测序技术、获得大额融资加速商业化，在核心器件与算法环节逐步攻克“卡脖子”难题，走出一条自主可控的替代之路。单分子测序（即第三代测序）无需 PCR 扩增，直接对单条 DNA 分子测序，凭借长读长、实时测序等优势，正从科研走向临床，国产力量在这一进程中扮演着越来越关键的角色。
技术代际与市场格局
行业普遍共识是，单分子测序技术就是第三代测序技术。它包含两条技术路线：一是 PacBio 技术，利用荧光标记碱基并结合零模波导（ZMW）识别序列；二是 Nanopore 技术，通过蛋白纳米孔对单链 DNA 穿过时的电流变化进行模式识别。其中 ONT 的 Nanopore 技术有时被称为“第四代”，但业内人士普遍认为这属于商业代际概念，并无实质技术代差。
从历史看，PacBio 前身 2000 年在美国加州成立，ONT 于 2005 年从英国牛津大学衍生。二者商业化时间均晚于二代测序巨头 illumina，导致长读长技术市占率长期不足 10%。但转折已现：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，国际顶级期刊 Nature Methods 也将长读长测序评选为“2022 年度最佳技术”，业界普遍认为“Long-read sequencing is the future”。
国产替代的突破路径
在产业端，国产单分子测序的替代正在多点开花。齐碳生物专注纳米孔长读长测序，在 2022 年资本寒冬下完成 7 亿元 C 轮融资，为当年国内生命科学领域一级市场最大一笔融资。测序应用端，贝瑞基因持续发力三代测序临床应用，截至 2022 年底累计服务三代测序检测样本量突破 10 万人份，服务终端客户超 1500 家，其三代地贫检测效能获检验医学国际期刊 CLINICAL CHEMISTRY 编辑部文章关注。
从产业链视角看，国产替代仍需在核心光学器件、蛋白纳米孔、算法等环节持续突破。华大智造等国内企业也已开始布局长读长测序领域，行业整体处于从“可用”向“好用”跨越的关键阶段。
常见问题
三代测序和二代测序的核心区别是什么？
二代测序是“短读长”，需将 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；三代测序是“长读长”，无需扩增、从头读到尾，能补齐二代测序的盲区，但准确率仍待提升。
国产单分子测序与国际巨头差距有多大？
PacBio 与 ONT 起步早、商业化成熟，国产企业在技术积累与市场份额上仍有差距。但齐碳生物等已实现纳米孔测序核心路径的自主布局，并在融资与临床应用上取得实质进展，具体性能对比需以第三方实测及后续公开数据验证。
单分子测序的独特优势体现在哪些方面？
单分子测序具备四大特点：测序读长原则上无限制（目前最长读长可达 2.4M）、可实时输出结果、设备简单便携（如 MinION 可在极地、海洋甚至太空作业）、可直接对 RNA 测序，避免逆转录引入的偏向性与突变。