隨著技術(shù)的發(fā)展日新月異，基于技術(shù)所開(kāi)發(fā)的工具更新迭代更是令人眼花繚亂。在生命科學(xué)領(lǐng)域，從最初的Sanger 測(cè)序到NGS測(cè)序，從高通量測(cè)序到單分子測(cè)序，有人說(shuō)一代、二代，也有人說(shuō)三代和四代，甚至還有“2.5代”的說(shuō)法。那么，這些所謂的代際關(guān)系是如何劃分的，劃分標(biāo)準(zhǔn)是什么？不同技術(shù)之間究竟是各有所長(zhǎng)，還是真的存在“代際關(guān)系”？

代際劃分標(biāo)準(zhǔn)是什么？

目前得到業(yè)內(nèi)認(rèn)可的統(tǒng)一劃分標(biāo)準(zhǔn)只有“一代”和“下一代”，用于區(qū)分Sanger 測(cè)序與非Sanger 測(cè)序。這兩類技術(shù)在原理和測(cè)序通量上都有存在較大差異，但也有相通之處。例如，無(wú)論是Sanger雙脫氧核苷酸測(cè)序，還是高通量測(cè)序中的邊合成邊測(cè)序技術(shù)，或者是基于連接反應(yīng)的測(cè)序，其原理都依賴核苷酸的聚合反應(yīng)。

在下一代測(cè)序技術(shù)中，如何區(qū)分 “二代”和“三代”？

“三代測(cè)序”這種提法出現(xiàn)于2008～2009年，當(dāng)時(shí)主要是指有別于大規(guī)模并行測(cè)序的新型測(cè)序技術(shù)。一些學(xué)者認(rèn)為單分子測(cè)序、實(shí)時(shí)測(cè)序以及核心方法有別于已有技術(shù)的方法，可能是新一代測(cè)序技術(shù)的定義性特征。目前，二代測(cè)序通常是指高通量、大規(guī)模、并行測(cè)序；三代測(cè)序通常是指無(wú)需DNA擴(kuò)增的單分子測(cè)序。

但是，也有學(xué)者指出，目前測(cè)序技術(shù)代際劃分，也許更多的是出于商業(yè)上的考慮，因?yàn)槿藗兺ǔＡ?xí)慣性的認(rèn)為技術(shù)代際升級(jí)代表了技術(shù)的演化。事實(shí)上，單分子測(cè)序技術(shù)早在2003年就有概念性的論文發(fā)表9（高通量測(cè)序技術(shù)出現(xiàn)在2005年）。2008年，Helicos BioSciences推出了第一臺(tái)單分子測(cè)序儀，隨后Pacific BioSciences與Oxford Nanopore也推出了各自商業(yè)化的測(cè)序儀。不過(guò)，也許是由于單分子測(cè)序?qū)夹g(shù)體系要求更高，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)不如當(dāng)初人們預(yù)想得那般迅猛，直至今日尚未達(dá)到高通量測(cè)序技術(shù)這樣的市場(chǎng)規(guī)模。這期間，Helicos BioScience已于2012年破產(chǎn)，盡管其技術(shù)完全符合目前對(duì)三代測(cè)序技術(shù)的界定。

結(jié)束語(yǔ)

測(cè)序技術(shù)目前仍處于快速發(fā)展中，現(xiàn)階段的測(cè)序技術(shù)代際劃分很大程度上缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。毋庸置疑，無(wú)論是Sanger 測(cè)序，還是非Sanger 測(cè)序（NGS，下一代測(cè)序或高通量測(cè)序）均引領(lǐng)了基因組技術(shù)的革命，推動(dòng)了基因組學(xué)科技進(jìn)步。前者為人類基因計(jì)劃（HGP）做出了主要貢獻(xiàn)，目前仍在是很多生物學(xué)與醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)技術(shù)；后者則是當(dāng)前基因組研究與應(yīng)用的主流技術(shù)，直接為基因組測(cè)序的廣泛應(yīng)用掃清了經(jīng)濟(jì)上的障礙，使其不僅能更好的服務(wù)于科研，也正在成為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)以及其他應(yīng)用領(lǐng)域的重要工具。此外， 單分子技術(shù)是測(cè)序技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，在業(yè)內(nèi)同行的不斷嘗試與努力之下，終于開(kāi)始嶄露頭角，但成熟與完善尚需時(shí)日。以上這些測(cè)序技術(shù)，均有各自的特點(diǎn)，也有其適合的應(yīng)用范圍與應(yīng)用場(chǎng)景。

彩蛋環(huán)節(jié)：一圖讀懂測(cè)序技術(shù)進(jìn)展

參考文獻(xiàn)：

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