零模波导（ZMW）领域的核心参与者以PacBio为绝对主导，其技术源头可追溯到Science封面论文，构成了深厚的专利护城河；此外，上游微纳加工企业和布局长读长测序的其他厂商也在间接或直接参与这一赛道。

零模波导（ZMW）是PacBio单分子实时测序的核心单元。2003年，Science杂志以封面形式发表了题为“Zero-Mode Waveguides for Single-Molecule Analysis at High Concentrations”的文章，这是ZMW的最初模型。PacBio的前身Nanofluidics, Inc.于2000年在美国加州成立，依托这一原创技术，PacBio构建了从底层光子结构到测序系统的完整专利壁垒，使得ZMW结构与其测序平台深度绑定。

ZMW技术与竞争格局

PacBio技术利用荧光标记的不同碱基与待测序列、DNA聚合酶一起放入纳米孔底部。每个纳米孔只允许一条DNA模板进入，DNA聚合酶与模板结合后，通过荧光信号时间的不同识别碱基序列。这一技术路线与Oxford Nanopore Technologies（ONT）的Nanopore技术（通过蛋白纳米孔的电流变化识别碱基）在物理原理上截然不同。

在竞争格局上，PacBio的ZMW专利壁垒主要体现在：2003年Science论文确立的基础结构专利、纳米孔阵列的制造工艺，以及荧光信号检测的算法体系。这些专利相互交织，形成了后来者难以绕开的专利丛林。值得注意的是，ZMW的制造涉及高精度微纳加工，上游供应商的技术能力也间接构成了PacBio的竞争壁垒。

其他参与者的布局动向

虽然PacBio是ZMW技术的核心持有者，但长读长测序赛道的热度吸引了多方力量：

参与者布局方向
Illumina收购PacBio失败后，于2022年初宣布推出长读长产品Infinity，外界猜测将采用合成长读长测序技术
Oxford Nanopore采用蛋白纳米孔技术路线，与ZMW结构不同，但同属单分子测序赛道
华大智造、Element Biosciences、Ultima Genomics计划或已经开始布局长读长测序领域
上游微纳加工企业ZMW纳米孔阵列的制造需要精密加工能力，相关企业间接参与产业链

此外，专注于纳米孔长读长测序的初创公司齐碳生物，在2022年完成了国内生命科学领域一级市场上当年最大的一笔融资。应用端方面，贝瑞基因持续发力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。

常见问题

ZMW与纳米孔测序是同一技术吗？

不是。ZMW是基于荧光信号检测的单分子测序技术（PacBio路线），而纳米孔测序（Nanopore技术）是基于电流阻断信号检测。两者同属单分子测序（第三代测序技术），但物理原理和专利体系完全不同。

PacBio的专利壁垒有多强？

PacBio的ZMW专利壁垒建立在2003年Science封面论文的基础上，覆盖了从纳米孔阵列结构、制造工艺到信号检测算法的完整链条。这种从基础科学原理到商业化的专利布局，使得后来者难以在不侵犯专利的前提下复现相同技术路线。

其他厂商能否绕开PacBio的专利布局？

可以。Illumina、ONT等厂商选择了不同的技术路线（如合成长读长、蛋白纳米孔），而非在ZMW结构上与PacBio直接竞争。但若要在ZMW领域有所作为，则需要面对PacBio已构建的专利网络，具体可行性需以第三方专利分析和后续公开信息为准。