第四代纳米孔测序技术正成为基因测序产业变革的核心驱动力。华安证券研报显示，纳米孔测序实现读长超150kb（二代NGS仅150bp），成本仅13美元/Gb，同时具备实时监测和极高便携性（ONT MinION类似U盘大小）。与依赖短读长拼接的NGS不同，四代测序在检测结构变异、表观遗传修饰和实时临床诊断方面展现独特优势。华大智造2024年推出CycloneSEQ-WT02和CycloneSEQ-WY01两款纳米孔测序仪，打破海外垄断，四代测序规模化应用时代正加速到来。
纳米孔测序：从低读长到超长读长，从光学到电子的双重跨越
第四代纳米孔测序技术代表了基因测序领域的根本性突破。其核心原理是通过检测单个核苷酸通过纳米孔时的电流变化来确定DNA序列，实现了从低读长到超高读长（超150kb）、从光学检测到电子传导检测的双重跨越。
相较于依赖短读长拼接的第二代NGS（读长仅150bp），纳米孔测序的超长读长在检测基因组结构变异（SV）、重复序列和复杂区域方面具有天然优势。结构变异是许多遗传病和肿瘤的重要驱动因素，但短读长测序难以准确识别，纳米孔测序填补了这一技术空白。
纳米孔测序的另一大优势是无需PCR扩增。传统NGS需要PCR扩增步骤，可能引入偏好性和错误，而纳米孔测序直接读取原始DNA/RNA分子，保留了表观遗传修饰信息（如DNA甲基化），为表观遗传学研究提供了独特视角。
华大智造2024年在纳米孔测序技术上取得重大突破，推出CycloneSEQ-WT02和CycloneSEQ-WY01两款新型纳米孔基因测序仪，标志着中国在四代测序领域实现自主可控。同时，华大智造是全球唯一一家同时具备高通量测序、纳米孔测序和时空组学三大热门业务的设备生产商。
二代NGS与四代纳米孔测序核心差异| 对比维度 | 二代NGS | 四代纳米孔测序 |
|---|
| 读长 | 150bp | 超150kb |
| 测序原理 | 光学检测（荧光信号） | 电子检测（电流变化） |
| 是否需PCR扩增 | 是 | 否 |
| 结构变异检测 | 困难（依赖拼接） | 直接读取 |
| 表观遗传修饰 | 需额外实验 | 直接检测 |
| 实时测序 | 否 | 是 |
| 便携性 | 低（大型台式设备） | 高（MinION如U盘大小） |
ONT引领四代测序商业化，MinION开启“任何地点测序”新时代
Oxford Nanopore Technologies（ONT）是第四代纳米孔测序技术的全球领导者。ONT的MinION是其主要代表性产品，具备显著的便携性和高灵活性——体积仅如U盘大小，可在无复杂实验室设施的环境下使用，特别适合野外应用和现场基因组学研究。
除MinION外，ONT还开发了GridION和PromethION等更高通量的测序设备，适用于大规模基因组研究。ONT 2023年营业收入约2.4亿美元，保持快速增长。其技术平台已被全球科研机构、医疗机构和商业公司广泛采用。
纳米孔测序技术的商业化应用正在加速拓展。在传染病爆发期间（如埃博拉、新冠病毒），纳米孔测序被用于实时病原体基因组监测；在肿瘤基因组学中，用于检测复杂结构变异；在农业和环保领域，用于现场物种鉴定和生态监测。随着准确度的持续提升和成本的进一步下降，纳米孔测序有望在未来五至十年内广泛应用。
华大智造实现四代测序国产突破，全球唯一三平台全覆盖
华大智造是中国生命科学领域的领军企业，专注于生命科学与生物技术领域。2022年华大智造与全球基因测序仪巨头Illumina在美国的专利诉讼中胜诉，不仅获得巨额赔偿，还打破了Illumina在全球市场的垄断地位，标志着中国基因测序技术实现自主可控。
2024年，华大智造在纳米孔测序技术上取得重大突破，推出CycloneSEQ-WT02和CycloneSEQ-WY01两款新型纳米孔基因测序仪。至此，华大智造成为全球唯一一家同时具备高通量测序（NGS）、纳米孔测序（四代）和时空组学三大热门业务的设备生产商。
2024年前三季度，华大智造实现营业收入18.69亿元，研发投入达5.91亿元，占营业收入的31.60%。公司全球市场覆盖超过90个国家和地区，进一步巩固了其在全球基因测序市场的领先地位。随着四代测序技术的成熟和规模化应用，华大智造有望在全球基因测序设备市场占据更重要位置。
