摘要：基因測序是一種新型的基因檢測技術，通過分析測定基因全序列可以有效預防疾病。近幾年，基因測序技術在臨床醫學中應用較廣。本文結合基因測序技術的發展歷程，重點分析了其技術原理特點及市場份額。

基因是DNA分子上的一個功能片段，可決定生物物種的生老病死，是生命的調控者。基因測序技術可為生命科學研究、醫學臨床診療等提供指導性的建議，即通過測序設備對DNA的堿基排列順序進行測定，解讀DNA的遺傳密碼。

技術發展飛快，基因測序技術發展歷經四個發展階段 

基因測序技術，又稱DNA測序技術，是進一步研究和改造目的基因的基礎。技術發展較快，臨床應用逐漸增多，經過幾十年的發展，該技術前后經歷了四代技術變革。該項技術的研究起源于20世紀70年代中期，起初采用化學降解法及雙脫氧鏈終止法，隨著科技的不斷進步，20世紀90年代，隨著熒光自動測序技術的出現，基因測序技術開啟了自動化測序時代，這些均稱為第一代基因測序技術。隨著一次可以針對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測序技術的出現，基因測序技術迎來了第二代測序技術，又稱高通量測序技術，可謂是傳統測序技術的一次革命。隨后出現的第三代測序技術是第二代測序技術的升級，是高通量、單分子測序，增加了讀長，降低了成本，有效提高了測序效率。第四代測序技術為納米孔測序技術，該方法不需要對DNA進行化學或生物處理，采用物理方法直接讀取DNA序列，即通道的電學性質會隨單個堿基通過納米尺度通道的變化而變化。

技術不斷革新，新一代基因測序儀速度快、成本低且高通量

第一代測序技術包括化學降解法、雙脫氧鏈終止法、毛細管電泳和熒光測序、雜交測序技術。其中，化學降解法中, 通過標記DNA片段—獨立化學反應降解—特異性分子標記—凝膠電泳—放射自顯影檢測的方法，對DNA分子進行測序，排除通過酶促合成產生的拷貝時造成的錯誤，提高了方法準確性、易掌握性，使用較為廣泛。但是，該方法操作較為復雜，逐漸被雙脫氧鏈終止法替代。雙脫氧鏈終止法，操作較為簡便，而后在此基礎上發展出包括英國自動測序技術在內的多種DNA測序技術。熒光自動測序技術，用熒光替代同位素標記，并用成像系統自動檢測，可以有效提高測序準確性及速度。另外，雜交測序技術，利用DNA雜交原理，檢測速度快、可大幅降低檢測成本，但此方法誤差較大。

第二代測序技術明顯的特征是高通量，并且大大降低了測序成本，邊合成邊測序的方式，促使測序速度大幅度提高，方便對一個物種進行基因組深度測序，推動了基因測序技術的發展，加速了測序的規模化進程。第三代測序技術在第二代高通量的基礎上，增添了單分子測序元素，不再依賴DNA模板與固體表面相結合的方式，無需進行PCR擴增。第四代基因測序技術，目前處于發展階段，與前幾代技術相比，在成本及速度上有很大優勢。

HiSeq系列測序儀不斷升級，基因測序儀器行業呈現寡頭壟斷格局

經過多年發展，基因測序儀的核心技術不斷完善，企業在生產開發中通常會設計與之匹配的測序試劑以及耗材，但是，市場主要還是測序儀的競爭。數據顯示，全球測序儀器市場的主要份額主要由Illumina及賽默飛世爾占據，市場份額高達九成，行業形成寡頭壟斷的格局。此前，Illumina占據了全球測序儀器市場71%的份額，賽默飛世爾市場占有率為16%，羅氏市場占有率為10%。近幾年，借助于HiSeq系列測序儀的不斷升級和推廣，Illumina 繼續擴大市場份額，逐漸增至84%。

圖1 全球新一代測序儀市場競爭格局

（數據來源：中國產業信息網）

結語

近年來，基因測序技術發展迅速，前后歷經了四個發展階段，新一代的基因測序技術具有高通量、成本低、速度快等優勢，在醫學臨床應用較廣。隨著應用的不斷增多，基因測序儀器的生產企業市場競爭不斷增大，隨著HiSeq系列測序儀的不斷升級和推廣，Illumina市場份額逐漸擴大，行業逐漸呈現寡頭壟斷的格局。