DNA测序的那些事儿
基因测序是一个新兴行业，处于快速发展阶段。全球基因测序行业的市场规模巨大。从1990年人类基因组计划（HGP）正式启动以来，基因测序应用的壮阔前景开始展现在人类面前。2006 年第二代测序仪诞生，成本下降百倍，形成“超摩尔定律”之势。随着测序成本的显着降低和生物信息分析能力的显着上升，美国等西方发达国家已在这一领域做出前瞻式布局：鼓励高端测序仪的研发和商业化、建立配套的生物信息计算平台、推进基因组领域的科学研发和临床转化。
一、 测序技术的发展历程
第一代测序技术，即Sanger测序技术：1977年，被后人誉为“基因组学之父”的英国生物化学家弗雷德里克-桑格发明了酶测序法（桑格测序法），正式奠定了测序技术的理论基础，在此9年后，ABI公司基于桑格测序法推出了世界上第一台商用测序仪，自此测序技术进入飞速发展的时代；第二代测序技术是当今主流技术，主要有Illumina公司的Solexa和HiSeq技术，Life Technologies的Solid技术和罗氏的454 技术；第三代测序技术是近几年研发出的单分子测序技术，主要包括Helicos公司的真正单分子测序技术（truesingle-moleculesequencing，tSMSTM）、牛津纳米孔技术公司（Oxford Nanopore Technologies，以下称牛津纳米孔公司）的单分子纳米孔测序技术（single-molecule nanopore DNA sequencing）、太平洋生物科学公司（Pacific Biosciences）的单分子实时测序技术（single molecule real-time sequencing，SMRT）等。
图1.基因测序发展历史
这三代测序技术各有优缺点（见表1），应用的领域也不尽相同，因此第一代测序技术仍未被淘汰，目前的测序市场是3代测序技术并存的局面。
表1.三代测序技术的优缺点
二、 测序仪器都有哪些？
前市场上的测序仪基于使用的测序技术，也主要分为三代，现阶段临床应用较为广泛的还是第二代测序仪，主要生产商主要有Life Technologies（被Thermo Fisher收购）、Illumina和罗氏。
Illumina：作为测序行业的龙头企业，所占市场份额达70%。最初由四位博士于1998年共同创建，总部位于美国加利福尼亚圣地亚哥，主要销售微阵列芯片。2006年收购Solexa公司，获得新一代高通量测序技术，从而成为目前市场上的主流测序技术公司。Illumina测序采用边合成边测序技术(Sequencing by sythesis， SBS)和可逆末端终结技术（reversible terminator chemistry）。Illumina公司的Genome AnalyzerIIx和Hiseq应该说是目前全球使用量最大的第二代测序机器，这两个系列的技术核心原理是相同的。这两个系列的机器采用的都是边合成边测序的方法
三、 测序试剂知多少？
靶向测序（Targeted Sequencing）又称为目标区域测序，即通过核酸富集技术提炼出样本中研究人员感兴趣的基因组特定区域，构建测序文库后再进行高通量测序的方法，以达到减少测序量、提高目标区域测序深度的目的。核酸富集一般通过目标序列捕获或PCR的方法实现。靶向测序已成为基因组研究方法中最主要的方法之一，尤其在疾病相关基因的研究得到非常广泛的应用。
测序试剂根据用户的实验流程可分为前端样品制备试剂，以及后端的芯片加载和测序试剂。
位于基因测序产业上游的测序仪市场是整个行业技术壁垒较高、外来竞争者较难进入的环节，目前由Illumina、赛默飞世尔（原Life Technologies）、罗氏、太平洋生物科学公司这四大企业垄断。不同公司开发的测序仪大多因为原理不同而采用封闭的芯片加载和测序试剂，即测序仪器必须依赖配套的试剂和耗材才能运行，因此试剂较为单一。
四、 测序技术的发展趋势是个谜！
测序成本、读取长度和测序通量是评价测序技术先进与否的重要标准。测序成本是一个很重要的因素，它在一定程度上决定了基因组测序应用的普及性。
不过，针对DNA测序技术的未来发展情形，最准确的预测就是意外是必然的。事实上，几十年后，（如今储存在硬盘驱动器及云端）的大部分数据将很可能储存在DNA里。DNA测序之所以能够继续发展，不是因为人类要对抗疾病，而是因为对数据储存的野心永远无法满足。