基因测序3——三、四代测序来势汹汹，国产化仍在布局二代测序？( 四 ) 导读【行业分析】基因测序系

华大的第二代测序仪技术是于2013年收购自美国Complete Genomics公司，称为cPAL ，是一种边连接边测序（sequencing by ligation, SBL）的技术，类似solid技术平台，有着读长短的天然缺陷。后历时2年，华大自主开发了DNA纳米球技术（DNB），组合探针锚定连接（cPAL）等一系列核心测序技术，其测序原理利用四种不同颜色标记的探针去读取接头附近的碱基，探针能够与DNA片段结合， T4 DNA连接酶连接探针和anchor ，使探针稳定结合，从该探针携带的荧光基团的颜色来判断该位置是何种碱基。当一轮反应结束后，去除anchor-prob产物，重复上一轮步骤测序下一个碱基。
自2015年起，华大先后发布 BGISEQ-500、BGISEQ-50、MGISEQ-2000 和 MGISEQ-200 ，这四款测序仪涵盖了高中低通量，并且都已经获得 NMPA 认证，不仅在科研领域开始大规模应用，在临床医学领域也开拓着越来越多的应用。
2018 年10月，华大智造发布全球最强日生产能力的 MGISEQ-T7 ，单日数据量高达 6Tb ，每日可完成60例WGS 。
2019 年1月6日，在美国加州China Focus@JPM Week上，华大智造首席运营官蒋慧博士宣布华大智造国产基因测序仪全球装机量突破 1000 台，已在全球 16个国家获得使用，累计产生的运行数据达20Pb 。华大测序仪在全球基因测序行业发挥着越来越重要的作用。根据华大智造招股书显示，基因测序仪业务板块2020年营业收入为6.15亿元，测序仪销售323台。
齐碳科技在其官网上线了其首款产品QNome-9604正式发布的消息，同时发布的还有测序芯片 QCell-3841 和测序试剂盒 Qeagen-8 。据称，可以达到 150k 以上的超长读长， 8小时稳定产出500M ，适用于微生物检测、扩增子测序等快速灵活的使用场景。
瀚海基因自主研发的第三代基因测序仪的研发进展停留在2017年的8月6日，公司对外的宣告：“由南方科技大学贺建奎团队自主研发的第三代基因测序仪在深圳诞生，目前已完成小批量样机生产” 。
回顾基因测序的发展史，技术的迭代推动着测序市场的变化，前沿技术不断成为新的刚需，一家测序公司会因一个核心技术而崛起。
测序成本，读长和通量是评估测序技术先进与否的三个重要指标。
第二代测序技术的优点是成本较之一代大大下降，通量大幅提升，但缺点是所引入PCR过程会在一定程度上增加测序的错误率，并且具有系统偏向性，同时读长也比较短。
第三代测序技术是为了解决第二代所存在的缺点而开发的，它的根本特点是单分子测序，不需要任何PCR的过程，这是为了能有效避免因PCR偏向性而导致的系统错误，同时提高读长，并要保持二代技术的高通量，低成本的优点。
第四代测序技术是真正实现单分子检测和电子传导检测相结合的测序方法，完全摆脱了洗脱过程、PCR扩增过程。虽然该方法具有检测速度快，成本低等特点，但也面临DNA易位速率过快，电流变化幅度较小，制备纳米孔材料的稳定性等造成的准确性的问题。
人们对于测序的最终期待是精准而又极低成本，从这个角度看测序技术还远未达到理想状态。国内外对于测序技术的研究还在继续，目前尚处于实验室阶段的技术，如固态纳米孔，电镜测序，蛋白质晶体管测序也同样值得期待。
参考文献：
【1】Harris TD, et al. Single-Molecule DNA Sequencing of a Viral Genome. Science 320: 106-109 (2008)
【2】Eid J, et al. Real-Time DNA Sequencing from Single Polymerase Molecules. Science 323: 133-138 (2009)
【3】PacBio官网
【4】Nanopore Sequencing: 20 Years Oncs, 2008, 9(1):387-402.