基因测序是指分析特定DNA片段的碱基序列，也就是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤的(G)排列方式。从1980年基因测序技术问世至今已有三十余年，在这三十年，基因测序技术取得了令人瞩目的进展，为生命科学研究和临床应用开辟了全新的视角。》返回专题页面

　　2003年，人类基因组计划完成，历时13年花费27亿美元。到了2008年完成一个人类基因组测序需用的时间仅为5个月，花费约150万美元。而如今，一个完整的人类基因组序列大约在1天内即可完成，花费仅为数千美元。这样惊人的变化离不开基因测序技术的飞速发展。

　　从1977年第一代基因测序技术(Sanger法)，发展至今三十多年时间，基因测序技术已取得了相当大的发展，从第一代到第三代，测序读长从长到短，再从短到长。

　　一代测序技术是20世纪70年代中期由Fred Sanger及其同事首先发明。在2001年，完成的首个人类基因组图谱就是以改进了的Sanger法为其测序基础。

　　值得注意的是，就在测序技术起步发展的这一时期中，除了Sanger法之外还出现了一些其他的测序技术，如焦磷酸测序法、连接酶法等。其中，焦磷酸测序法是后来Roche公司454技术所使用的测序方法，而连接酶测序法是后来ABI公司SOLID技术使用的测序方法。

　　总的说来，第一代测序技术的主要特点是测序读长可达1000bp，准确性高达99.999%，但其测序成本高，通量低等方面的缺点，严重影响了其真正大规模的应用。因而第一代测序技术并不是最理想的测序方法。经过不断的技术开发和改进，以Roche公司的454技术、illumina公司的Solexa，Hiseq技术和ABI公司的Solid技术为标记的第二代测序技术诞生了。

　　第二代测序技术大大降低了测序成本的同时，还大幅提高了测序速度，并且保持了高准确性，以前完成一个人类基因组的测序需要3年时间，而使用二代测序技术则仅仅需要1周。第二代测序技术堪称测序技术发展历程的一个里程碑，就当前形势看来第二代测序技术在全球测序市场上仍然占有着绝对的优势位置。

　　第一代和第二代测序技术除了通量和成本上的差异之外，其测序核心原理(除Solid是边连接边测序之外)都是基于边合成边测序的思想。第二代测序技术的优点是成本较之一代大大下降，通量大大提升，但缺点是所引入PCR过程会在一定程度上增加测序的错误率，并且具有扩增偏向性，同时读长也比较短。

　　第三代测序技术是为了解决第二代所存在的缺点而开发的，它的根本特点是单分子测序，不需要任何PCR的过程，这是为了能有效避免因PCR偏向性而导致的问题，同时提高读长，如PacBio公司的SMRT和Oxford Nanopore的纳米孔单分子测序技术（MinION）。但是第三代测序技术目前还存在一个致命弱点——错误率高，并且其成本当前高于二代测序技术。如果第三代测序技术能解决这两个问题，可以说是基因测序技术的又一次飞跃。》返回专题页面

　　回顾过去，第一代测序技术帮助人们完成了包括人类基因组计划在内的多种生物基因组序列测定及数据库的建立。第二代测序又以更高的通量，更简易，标准化，自动化的操作以及不断降低的测序费用加速拓展着测序应用的广度和深度，不仅大大促进了基因组学、转录组学、核酸蛋白相互作用等相关生物学研究的发展，还让人们看到了其在转化医学领域广阔的应用前景，让人们对个性化医疗时代充满期待。

　　咨询公司BBC Research的研究报告显示，全球个体化医疗的技术市场预计2014年会增加到292亿美元，年增长率达到15.2%。

　　复旦大学生命科学院遗传学研究所副教授朱焕章在接受记者采访时表示：“基因检测的科学性是确定的，这也是未来的一个发展方向，将主要往个体化治疗、个体化诊断方向发展。每个人的情况都不一样，根据基因检测出个体的问题，就能有针对性地从根本上找出解决方案。”

　　其实，个人基因诊断在中国早已形成一定市场，有检测机构去年仅癌症方面就检测了2.5万例。不过，相比西方国家，个性化医疗在中国处于一个起步的阶段。从医疗、从临床研究的角度来说，大家已经有了共识，这是未来发展的一个确定的方向;从具体的技术、产品和应用角度来说，还是处在早期。

　　在西方国家，个性化医疗近年来发展很快，虽然美国和欧洲市场相对于国内来说起步早了几年，这方面的发展空间依然还是非常大。有一个统计数据，个性化医疗可为全球医疗市场节约3800亿美元的资金，避免了医疗资源的浪费。

　　虽然种种迹象预示着个性化医疗时代的来临，但是，也有一些人认为，这项技术还不成熟，不适合广泛应用。美国约翰斯·霍普金斯大学医学中心的遗传学教授阿拉文达·查克拉瓦提(Aravinda Chakravarti)担心，个体化基因组医学的好处被夸大了。而且，人们没有意识到，目前不论是通过医生，还是在网上购买的全基因组测序结果都没有实际的医学价值。这项技术发展得太快，而研究人员对测序结果的解读能力并没有跟上。尽管人类遗传和健康的秘密存在于这些数据中，但如果不能读懂，这些数据没有任何意义。

　　在基因科学中，获取基因数据是第一步，下一步则是将这些数据与现象对照起来。例如，每个人的基因测序结果都必须与大量的其他人的测序结果进行比较，这样医生才能知道哪些是重要的疾病指标，哪些则可以忽视。另外，许多疾病是由一些罕见突变造成的，而科学家还没有鉴别出这些突变。最后，即使只是对一次基因组测序的结果进行简单分析，也是一件让人头疼的事情。

　　美国斯坦福大学医学院的心脏病学副教授欧安·A·阿什利(Euan A. Ashley)说：“现在，基因测序已经是既快速又便宜。但是，分析数据却让人头疼，既不快速，也不便宜。” 不过尽管有这些问题，阿什利还是乐观地认为，把个体化的基因测序结果应用于临床是可能的。》返回专题页面

　　医药学界和资本市场多年前就曾预测，基因，这一揭示人类生命奥秘的学科，未来可能孕育出全世界最大、最重要的产业市场。从全球发展趋势来看，目前全球基因测序领域正处于一个快速向应用转化的产业化、民用化发展阶段，这个产业的广阔未来已经毋庸置疑。

　　BBC Research的数据显示，2013年，整个基因测序市场的规模约为45亿美元，而随着基因技术的飞跃发展，检测技术成本大幅下降，新一代基因测序技术的应用范围正在迅速拓展，到2018年，整个基因测序市场的规模将猛增到117亿美元，年均增长率达25%。 《福布斯》杂志曾有报道称，基因测序技术有可能会启动一个1000亿美元规模的潜在市场。

　　面对这样一块大蛋糕，无论是处于产业上游的基因测序仪器与耗材试剂供应商，还是处于中游的测序服务商都是卯足了劲希望自己能获取更多的市场份额。

　　我们先来说说那些曾经或现在在全球基因测序市场占有重要地位的测序仪器供应商：Illumina、Life Technologies和罗氏。

　　Illumina组建于1998年，由于发展较早，再加上娴熟的商业手段操作，成功打垮了众多竞争对手，成为目前全球最大的基因测序设备供应商。凭借几乎垄断的商业地位，Illumina已开始限制其试剂仪器的使用范围，以保护自己下游应用开发的红利。在中国国内，近年来，Illumina动作频频，高管访华，与贝瑞和康等中国代理商合作，积极争抢中国市场。Illumina也在扶持少数下游服务商直接进入服务市场，甚至和自己的测序仪客户竞争，以最大程度控制市场。

　　同时，Illumina希望自己并不仅仅是一家测序仪制造商。2012年9月，Illumina就收购了英国的遗传变异测序服务公司BlueGnome。另外，它计划在2014年底向FDA提交基于HiSeq2500的Verifi无创产前检测，以获得体外诊断的许可。 Illumina的一系列的动作都彰显了Illumina希望凭借自己在测序技术上的优势快速进入DNA测序临床应用领域的意图。这种情况或许让那些已购买过illumina昂贵的测序仪公司最为头疼。它们潜心孵化出来的市场很容易被illumina抢走。

　　Life Technologies 的测序技术源于2008年合并的Applied Biosystems公司，当时Applied Biosystems是一代测序仪、定量PCR仪、核酸合成仪、质谱仪等高端实验室仪器领域的翘楚。2010年，Life Technologies以3.75亿美元现金和股票完成对测序公司Ion Torrent的收购。Ion Torrent是新的二代测序仪制造商(号称二代半)，其核心技术是使用半导体技术在化学和数字信息之间建立联系，解读碱基信号。Ion Torrent随后推出的测序仪让Life Technologies公司占据了测序仪市场的半壁江山，挑战了illumina的地位，这绝对是有战略意义的一次收购。

　　2012年，Life Technologies收购了成立于2006年的基因检测公司Navigenics，其主要业务是开发和提供以遗传学为基础的产品和服务。几乎同一时间，Life还收购了Pinpoint Genomics公司的早期非小细胞肺癌检测产品。清晰表明了Life打造分子诊断业务的战略意图。2013年4月15号，Life Technologies被Thermo Fisher以136亿美元收购。

　　罗氏最早涉足测序市场是2007年，当年罗氏以1.55亿美元现金和股票从CuraGen收购了454。2005年底，454推出第一个基于焦磷酸测序原理的高通量基因组测序系统Genome Sequencer 20 System，这是核酸测序技术发展史上里程碑式的事件。在此后的几年里，罗氏凭此一直是二代测序市场的佼佼者之一。然而，随着其他测序技术的发展，454技术在测序成本上不占有优势，使得454测序仪逐渐被推到了研究的边缘市场。据Genomeweb发布研究报告显示，2013年罗氏在全球测序仪器市场中所占份额仅为10%。2013年10月，罗氏宣布关闭454业务。

　　在过去的几年里，罗氏也在作出努力，以继续参与测序技术发展的下一个浪潮。在2010年，罗氏与IBM和DNA Electronics结成联盟，进行半导体测序和纳米孔测序的研发;并在2012年初发起敌意收购Illumina，最终收购报价达到67亿美元，不过Illumina拒绝了该收购要约。到2013年初，罗氏暗中与Sigma-Aldrich联手竞购Life Technologies，但最终被赛默飞以136亿美元全现金支付抢了先。2014年5月，罗氏又以至多3.5亿美元收购Genia。据悉，Genia正在开发的技术仅使用成本较低的，同样被广泛使用在手机和电脑中的电子半导体元件来测量电流变化，从而确认DNA的序列。

　　面对这样的一块大蛋糕，国内的企业也积极参与了市场竞争。

　　2013年3月18日，华大基因宣布完成对美国纳斯达克上市公司Complete Genomics(下称CG)的全额收购。这次收购一度受到了illumina的阻挠，Illumina的CEO Jay Flatley甚至表示：作为一家美国测序公司，Complete Genomics不应该接受华大基因的收购。

　　另外，国内也有不少科研机构从事基因测序仪器的开发。2013年10月，中科院北京基因组研究所与紫鑫药业合作共同开发基因测序仪项目，并于2014年4月发布了新一代测序仪产品样机。

　　同时，由于国家卫计委和食药监总局在今年春节后也叫停了基因测序仪的临床应用。面对国家的叫停，为了加快审批注册的速度，Illumina和Life Technologies都选择和国内的测序服务公司合作进行贴牌生产，如：Illumina正在同贝瑞和康合作生产新型测序仪，Life Technologies则与华大基因及达安基因合作开发基于Ion Proton测序平台的新产品。这种模式的产品虽然用的是国外的仪器及技术，但申报CFDA走的却是国产仪器设备的通道，申报与审批相对比较快。

　　在这场竞争中，华大基因和Life Technologies已然领先一步。2014年7月2日，国家食品药品监督管理总局网站挂出通知,批准BGISEQ-1000基因测序仪、BGISEQ-100基因测序仪等的医疗器械注册。其中BGISEQ-1000是基于华大基因收购的美国基因测序公司CG(Complete Genomics)的测序平台，BGISEQ-100则是基于Life Technologies公司的Ion Proton测序平台。

　　但是对此，7月15日，中科院北京基因组研究所DNA序列测定技术研究开发中心常务副主任任鲁风公开发文，二代基因测序产品“超常规”获批，矛头直指CFDA批准华大基因第二代基因测序诊断产品上市一事。耐人寻味的不仅是华大基因与中科院“剪不断理还乱”的关系，紫鑫药业与中科院北京基因组研究所合作的二代测序仪产业转化项目“被抢跑”似乎更增添了一丝“火药味”。》返回专题页面

　　至于处于中游的基因测序服务，中国比较主要的服务商有华大基因(BGI)、贝瑞和康(BERRY GENOMICS)、诺禾致源(Novogene)、安诺优达(ANNO ROAD)和达安基因(DAAN GENE)。在无创产前领域，华大基因、贝瑞和康占领主要市场，安诺优达份额在10%左右，诺禾致源则基本放弃了这一市场，但肿瘤基因检测的研发进展却并不遵循上述市场占有率。

    华大基因位于深圳，1997年，华大基因董事长汪建与杨焕明等基因组学专家一同投身于人类基因组计划，1999年创建华大基因。2012年底，华大基因的测序数据产出能力占全球一半以上。作为全球最大的基因测序机构，华大基因通过市场化之路获得了年逾10亿元的营收，并于去年底引来近14亿元的风险投资。同时，华大基因旗下的华大科技计划明年在香港上市，华大医学预计明年在深圳上市。

  贝瑞和康由曾任职于英国Solexa公司(后被Illumina收购)的周代星创建。贝瑞和康专注于产前诊断领域，从而在测序行业这个最为挣钱的领域中同华大基因平分秋色。另外，周代星利用自己同华大基因的关系，成功挖走华大基因的核心骨干高扬，也是贝瑞和康成功的因素之一。同时，周代星利用自己同illumina的关系，成功地成为illumina在中国的主要代理商，并联合开发这方面的市场。

　　位于北京的安诺优达其创始人梁峻彬曾任华大基因业务线总监曾。生育健康、肿瘤治疗个性化治疗指导和基因体检是安诺优达在医学健康领域关注的三大方面，其中生育健康是安诺优达的主营业务。另外，该公司的科研团队正在研发无创肿瘤早期发现技术。

　　诺禾致源创始人李瑞强曾任华大基因科技服务总经理。诺禾致源的初步成功，在很大程度上也可归结于其避免了同华大基因等大型测序公司的直面竞争，它们是从动植物育种、科学服务方面进行发展。据悉，诺禾致源2014年开始从科技服务跨入临床检测，意欲先期推出系列肿瘤基因测序套餐，包括筛查、个体化治疗以及愈后复发监控等;除此之外，诺禾致源获得了医疗器械生产许可证，可通过与其他制造公司合作生产基因测序仪。

　　达安基因虽然是后加入者，但由于是上市公司，凭借现成渠道快速占领市场份额，不过由于企业自身的DNA缘故，在测序和生物信息技术实力稍逊一筹。2012年，达安基因宣布与美国Life Technologies战略合作，启动基因测序分子诊断项目。

　　从服务内容来说，中国的测序服务主要集中于无创产前诊断领域，僧多粥少，这势必使得相互间的竞争更加激烈。因而，各家公司不得不靠拼硬件，拼价格来争取空间。然而，这并非长久之计，如何研发新的测序业务，提供差异化服务，开拓新的市场来争取主动权利，或许是每家企业目前正在思考的问题。》返回专题页面