单分子测序（第三代测序）领域的核心工具主要由 PacBio 与 Oxford Nanopore Technologies（ONT） 两家公司掌握。在完成首个真正完整的人类基因组序列（T2T 联盟成果）的过程中，正是以这两家为代表的长读长测序技术起到了不可替代的作用。目前，长读长测序赛道的竞争格局以 PacBio 和 ONT 为技术标杆，而 illumina、华大智造等厂商正从不同路径切入，国产初创与临床应用企业也在加速布局。

长读长测序：为何 PacBio 与 ONT 是绕不开的龙头

长读长测序（三代测序）的核心优势在于无需 PCR 扩增、可直接读取长片段 DNA，能精准跨越基因组中的重复序列区域。PacBio 技术利用荧光信号识别碱基，而 ONT 的 Nanopore 技术则通过蛋白纳米孔检测电流变化来识别碱基序列，两条技术路线共同构成了当前单分子测序的主流。

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，补齐了此前缺失的 8% 基因组信息。这一里程碑事件验证了长读长测序在复杂基因组组装中的核心价值。随后，国际顶级期刊 Nature Methods 将长读长测序评选为“2022 年度最佳技术”。

竞争格局：技术路线分化与多方入局

维度PacBio 路线ONT 路线
技术原理荧光信号识别碱基纳米孔电流变化识别碱基
核心特点测序读长长、无需扩增设备便携、可实时测序、可直接测 RNA

在产业端，长读长赛道正吸引多方力量：

  • illumina：在收购 PacBio 失败后，于 2022 年初宣布推出自己的长读长产品 Infinity，外界猜测其采用合成长读长测序的变通方式。
  • 华大智造等：均计划或已经开始布局长读长测序领域。
  • 国产初创：专注于纳米孔测序的齐碳生物在 2022 年完成了 7 亿元 C 轮融资，为当年国内生命科学领域一级市场最大单笔融资之一。
  • 临床应用端：贝瑞基因持续推动三代测序的临床应用转化，截至 2022 年底累计服务三代测序检测样本量突破 10 万人份。

国产厂商的突围切入点

国产厂商在长读长赛道并非没有机会。从技术演进看，三代测序的临床应用转化正在迎来突破，而测序设备的小型化、便携化以及直接 RNA 测序能力为差异化竞争提供了可能。此外，在复杂单基因病的分子诊断等应用场景中，三代测序已被国际检验医学期刊评价为“带来全新机遇”。国产企业可从临床应用转化、纳米孔技术自主研发等方向切入，逐步建立自身优势。

常见问题

PacBio 和 ONT 的技术路线有何本质区别？

PacBio 技术通过荧光标记的 dNTP 与 DNA 聚合酶结合，以荧光信号差异识别碱基；ONT 的 Nanopore 技术则利用蛋白纳米孔，通过不同碱基穿过时产生的电流变化来识别序列。前者依赖光学检测系统，后者以电信号为核心，设备形态上 ONT 更偏向便携化。

长读长测序会取代二代测序吗？

不会。二代测序（短读长）与三代测序（长读长）各有适用场景。三代测序读长优势明显，但准确率仍有提升空间；二代测序在通量和成本上依然占据主流市场。当前行业共识是两者互补共存，而非替代关系。

国产长读长测序发展到什么阶段？

国产厂商中，齐碳生物专注于纳米孔长读长测序并完成了大额融资；华大智造等企业也已宣布布局长读长领域。整体而言，国产长读长测序仍处于追赶与差异化布局阶段，临床应用转化是当前较为活跃的突破口。