單分子基因測(cè)序術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)報(bào)告：目的意義、范圍與主要技術(shù)內(nèi)容分析EnglishTitle:StandardizationReportonSingle-MoleculeGeneSequencingTerminology:Purpose,Scope,andTechnicalContent摘要單分子基因測(cè)序技術(shù)作為新一代長(zhǎng)讀長(zhǎng)、實(shí)時(shí)測(cè)序的重要突破，已在基因組學(xué)研究、臨床診斷和國(guó)家安全等領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。然而，該技術(shù)領(lǐng)域目前缺乏統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致行業(yè)交流、技術(shù)推廣與市場(chǎng)監(jiān)管面臨諸多障礙。本報(bào)告系統(tǒng)闡述了制定《單分子基因測(cè)序第1部分：術(shù)語(yǔ)》標(biāo)準(zhǔn)的必要性與可行性，明確了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍和主要技術(shù)內(nèi)容。研究指出，術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)的建立將完善基因測(cè)序標(biāo)準(zhǔn)化體系，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展，并為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定提供中國(guó)方案。該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋一般術(shù)語(yǔ)、參數(shù)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)和技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)三大類，旨在實(shí)現(xiàn)術(shù)語(yǔ)定義的統(tǒng)一性與科學(xué)性，為科研、臨床及監(jiān)管提供重要依據(jù)。關(guān)鍵詞單分子基因測(cè)序；術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)；長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序；標(biāo)準(zhǔn)化體系；精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)；納米孔測(cè)序；高通量測(cè)序Keywords:Single-MoleculeGeneSequencing;TerminologyStandard;Long-ReadSequencing;StandardizationSystem;PrecisionMedicine;NanoporeSequencing;High-ThroughputSequencing正文一、目的與意義1.必要性1）完善標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系單分子基因測(cè)序技術(shù)是繼桑格測(cè)序與大規(guī)模平行測(cè)序后的第三代基因測(cè)序技術(shù)，具備長(zhǎng)讀長(zhǎng)、實(shí)時(shí)測(cè)序等特征，在復(fù)雜基因組組裝、結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)、可變剪切分析等科學(xué)研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用。該技術(shù)已成為多國(guó)人群基因組計(jì)劃的核心工具，并在病原體快速檢測(cè)、疫情監(jiān)測(cè)、無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查、腫瘤診斷等臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。作為實(shí)現(xiàn)完美基因組測(cè)序和支撐精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)化需求日益迫切。目前，單分子基因測(cè)序技術(shù)發(fā)展迅猛，但國(guó)際上尚未形成統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)。大規(guī)模平行測(cè)序領(lǐng)域雖已有部分標(biāo)準(zhǔn)，但單分子測(cè)序仍處于標(biāo)準(zhǔn)空白狀態(tài)。因此，亟需將先進(jìn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，提升標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)水平，搶占國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定先機(jī)。術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)作為領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，其先行推進(jìn)對(duì)構(gòu)建完整標(biāo)準(zhǔn)體系具有戰(zhàn)略意義。2）規(guī)范行業(yè)有序發(fā)展單分子基因測(cè)序市場(chǎng)正以年均20%–30%的復(fù)合增長(zhǎng)率高速擴(kuò)張，預(yù)計(jì)未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到千億級(jí)別，成為基因測(cè)序領(lǐng)域的戰(zhàn)略高地。然而，術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)缺失導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)信息傳遞不準(zhǔn)確、市場(chǎng)監(jiān)管困難，可能引發(fā)市場(chǎng)混亂與技術(shù)誤解，阻礙行業(yè)良性發(fā)展。通過(guò)制定統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)，可促進(jìn)新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式的健康發(fā)展，支持醫(yī)療領(lǐng)域智慧化轉(zhuǎn)型。此外，標(biāo)準(zhǔn)有助于建立科學(xué)有效的監(jiān)管機(jī)制，維護(hù)市場(chǎng)秩序，防止“劣幣驅(qū)逐良幣”現(xiàn)象，推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。2.可行性單分子基因測(cè)序技術(shù)目前已發(fā)展出多種成熟技術(shù)路線，如單分子實(shí)時(shí)熒光測(cè)序、納米孔鏈測(cè)序等。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)內(nèi)外頭部企業(yè)共同起草，參與單位的技術(shù)能力覆蓋主流測(cè)序路線，涵蓋從技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)備制造到應(yīng)用服務(wù)的全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，具備深厚的技術(shù)積累與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。前期研究基礎(chǔ)扎實(shí)，團(tuán)隊(duì)已構(gòu)建HJ標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞系并在30余個(gè)測(cè)序平臺(tái)上完成驗(yàn)證，建立了SNP/Indel及CNV/SV高置信變異集，開(kāi)發(fā)了首個(gè)“高通量基因測(cè)序儀性能評(píng)價(jià)系統(tǒng)”，并初步制定了相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了三個(gè)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，包括“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”專項(xiàng)和“BT與IT融合”重點(diǎn)專項(xiàng)，從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用均具備充分支撐。綜合技術(shù)、產(chǎn)業(yè)與研究基礎(chǔ)，本標(biāo)準(zhǔn)制定具有高度可行性。二、范圍與主要技術(shù)內(nèi)容1.范圍本標(biāo)準(zhǔn)界定了單分子基因測(cè)序領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)和定義，適用于該領(lǐng)域相關(guān)概念的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。具體技術(shù)范圍包括以單分子實(shí)時(shí)熒光測(cè)序法、單分子納米孔鏈測(cè)序法、單分子納米孔標(biāo)簽測(cè)序法等為核心技術(shù)的連續(xù)測(cè)序方法。本標(biāo)準(zhǔn)明確排除以下領(lǐng)域：-以桑格測(cè)序?yàn)榇淼牡谝淮驕y(cè)序技術(shù)；-以半導(dǎo)體測(cè)序、可逆末端終止測(cè)序、聯(lián)合探針錨定測(cè)序、焦磷酸測(cè)序等為基礎(chǔ)的大規(guī)模平行高通量測(cè)序技術(shù)；-非連續(xù)測(cè)序的單分子基因測(cè)序技術(shù)；-基于共標(biāo)簽短序列連接的單分子長(zhǎng)片段測(cè)序技術(shù)。2.主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)分為三大術(shù)語(yǔ)類別：1.一般術(shù)語(yǔ)：包括核苷酸、脫氧核苷酸、堿基、基因等基礎(chǔ)生物學(xué)概念；測(cè)序通量、讀長(zhǎng)、速度、準(zhǔn)確率等核心指標(biāo)；單分子基因測(cè)序、長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序、直接測(cè)序等技術(shù)內(nèi)涵術(shù)語(yǔ)。2.參數(shù)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)：涵蓋最長(zhǎng)讀長(zhǎng)、讀長(zhǎng)N50、平均準(zhǔn)確率、單分子一致性準(zhǔn)確率等性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，為設(shè)備與服務(wù)質(zhì)量提供量化依據(jù)。3.技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)：包括單分子實(shí)時(shí)熒光測(cè)序、納米孔鏈測(cè)序等具體技術(shù)定義，以及脈沖熒光信號(hào)、納米孔等關(guān)鍵模塊術(shù)語(yǔ)，確保技術(shù)描述的一致性與準(zhǔn)確性。主要參與單位介紹中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所作為本標(biāo)準(zhǔn)起草的核心單位，是我國(guó)基因組學(xué)與生物信息學(xué)領(lǐng)域的重要研究機(jī)構(gòu)。該所長(zhǎng)期致力于基因測(cè)序技術(shù)研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)化工作，承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，包括“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”和“BT與IT融合”重點(diǎn)專項(xiàng)。研究所具備從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的全鏈條能力，曾主導(dǎo)開(kāi)發(fā)多項(xiàng)基因測(cè)序行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并推動(dòng)其在國(guó)際上的應(yīng)用與認(rèn)可。其技術(shù)團(tuán)隊(duì)在單分子測(cè)序平臺(tái)驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞系構(gòu)建及變異集分析方面具有權(quán)威性，為本標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性與實(shí)用性提供了堅(jiān)實(shí)保障。結(jié)論《單分子基因測(cè)序第1部分：術(shù)語(yǔ)》標(biāo)準(zhǔn)的制定是響應(yīng)技術(shù)發(fā)展與行業(yè)需求的必然舉措。該標(biāo)準(zhǔn)將填補(bǔ)國(guó)際空白，促進(jìn)科研、臨床及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的術(shù)語(yǔ)統(tǒng)一，為技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)監(jiān)督提供基礎(chǔ)支撐。未來(lái)，本標(biāo)準(zhǔn)有望推動(dòng)中國(guó)在基因測(cè)序標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)提升，并助力精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、公共衛(wèi)生和生物安全等國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施。建議加快標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程，同步推進(jìn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接，推動(dòng)我國(guó)基因測(cè)序行業(yè)走向規(guī)范化、國(guó)際化發(fā)展道路。參考文獻(xiàn)[1]國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”專項(xiàng)（2017YFC0906500）[2]