破译生命密码 第二代测序技术仍为主流(2)

技术的进步促成了测序成本的下降。华大集团CEO尹烨曾指出，1990年开始的“人类基因组计划”，来自6个国家的约8000个科研工作者用时13年，才完成一个人的基因组测序，耗资38亿美元。而今天，在中国，一天就可以为几百人做基因组测序，每人只需要约500美金。“测序成本下降看似降低了产业市场规模，实则促进了高通量测序技术的普及，从而为基因测序行业快速增长带来机遇。”于军说。

张陆琪也认为，成本下降将催生更多的行业中下游应用场景，不断扩大市场规模。此外，精准医疗时代的到来以及肿瘤基因测序服务需求高速增长，将进一步推动行业中下游的发展。随着中游测序服务行业的快速发展，测序服务提供商对测序仪器及试剂耗材的需求也日益提升，有利于扩大行业上游的市场空间。

第三、四代基因测序技术聚焦单细胞

于军指出，完成“人类基因组计划”所用的第一代基因测序技术，通量低、成本高、对人力需求大。随着“人类基因组计划”的完成，测序向着更大样本量、更多数据量、更多物种的方向迅速发展。高通量测序技术可以一次性对几百万到几十亿条核酸分子进行序列测定，终结了漫长、浩大的测序时代，给生命科学相关研究领域和生物医学应用带来了全新突破。“英国、美国等发达国家已经启动百万人量级的全民基因组测序工程，而千万到亿量级的基因组序列检测也已具备可操作性。”他说。

尽管如此，为了完成单分子测序和RNA的直接测序，我们仍需要研发第三代测序仪和第四代测序仪。

关于第三代基因测序技术，尹烨曾撰文指出，要了解生命活动的本质，就需要将测序的“分辨率”提高到“单细胞”水平。他认为，现在大部分的基因测序，还是以某一块组织或者血液中成千上万细胞的平均表达状态为研究对象，分辨率较低。事实上，经过10余年的发展，基于单细胞的基因表达调控研究正逐渐成为主流，有些技术甚至已经开始探索真正的“时空单细胞测序”，即以单个细胞为单元，在时间（细胞周期）和空间（器官分布）两个维度进行基因测序研究，记录细胞在原组织中基因表达调控的机制细节。

于军解释说，第四代测序仪能够在单细胞水平和单分子分辨率下直接测定RNA分子的序列，同时识别序列中非直接转录生成的修饰核苷酸。因此，第四代RNA直测技术必须同时利用纳米孔技术和片上拉曼光谱技术，具有很大的挑战性。

于军补充道，如果把第四代基因测序仪与一种交通工具做比较的话，那它就是“上天的火箭”。“第四代测序仪的特点是单分子测序、测序速度快、测序数据能实时监控、方便携带等，这些优点让其成为各国竞相研发的热点，但在准确率方面，第四代基因测序仪还有待提高。”他说。

文/科技日报记者 唐芳

编辑/范辉

文章来源：《电子信息对抗技术》 网址: http://www.dzxxdkjs.cn/zonghexinwen/2021/1015/408.html