20 世纪70 年代，第一代测序技术浮出水面。它以双脱氧链终止法为原理，将DNA 聚合酶合成片段、同位素标记核苷酸和凝胶电泳识别核苷酸结合在一起，至今仍是测序技术的金标准并运用于临床诊断，其代表性平台有ABI Prism 3700。

20 世纪90 年代，第二代测序技术崭露头角，代表性平台有Roche 454、ABISoliD、IonTorrent、Illumina、华大基因。目前，二代测序技术仍在市场上占据主导地位。只是二代测序需要对测序片段进行扩增且测序读长短，易引入扩增偏差且无法对复杂重复区域进行解析，临床上常需与其他方法结合使用。

实时单分子测序平台工作流程示意图 | 生物工程学报, 2022, 38(9): 3121-3130

经过 40 多年的发展，解析DNA 遗传信息的测序技术已发展至第三代，测序规模也从几千个碱基上升到数百万个基因组；基因测序对科学技术发展的推动作用及影响力可媲美显微镜技术，在遗传学、免疫学、肿瘤学、微生物学等多个领域取得突出表现。但因处在技术发展期，其碱基识别准确度仍存在较高错误率(<13%)，且成本相对较高，限制了现阶段其在临床上的大规模应用。

随着分子生物学的发展与“精准医疗”概念的提出，第三代测序技术已历经多代次更迭，利用现代光学、纳米技术等手段捕获序列碱基信息力求弥补缺陷，但在提升准确度、降低测序成本上，仍是其亟须解决的主要问题。近年来，已有公布的应用软件为三代测序的比对、纠错、数据模拟等提供方案。

HeliScope 测序平台工作流程示意图 | 生物工程学报, 2022, 38(9): 3121-3130

可以看到，以三代测序技术平台为基础的临床应用是分子诊断领域的重要方向，也逐步展示其优势与应用前景，便携的检测设备与缩短的测序时长使其有望用于床旁或特定环境快速检测；可直接覆盖复杂区域的长读长与简化的实验操作有望突破现有的测序应用瓶颈，直接转化成对肿瘤、罕见遗传疾病等的诊疗潜能，提高精准诊疗水平，推动人类个体化医疗发展。

在未来的一段时间里，三代测序将与一代、二代测序共存互补，而单分子测序商业产品的不断创新研发，也预示着未来低成本、高效率的三代测序工具将会得到更加广泛的应用。

《生物工程学报》最新出版的“第三代测序技术的研究进展与临床应用”一文，对此进行了详细报道。