如何看待 Illumina 推出 NovaSeq 系列测序仪？

奋斗的小鸟

百元基因组学时代到来！Illumina推出全新测序仪
测序成本有望从1000美元将至100美元，类似于集成电路 在生物行业的摩尔定律。
相比于Illumina其他测序系统，NovaSeq测序成本更低。NovaSeq系统比HisSeq X便宜20%，通量将是其3倍。NovaSeq 6000预计将于2017年3月进入市场，NovaSeq 5000的销售时间定在2017年中旬。
原文地址：https://www.zhihu.com/question/54609206

长长的路

发现这个话题讨论得不够热烈啊，对于这种划时代的产品问世，还是有一些信息可以挖掘的嘛。
刚刚2017，Illumina就放了一个大招：

Illumina新推出的NovaSeq仪器，有望将人类基因组测序从1000美元降至100美元，于是乎，生物界测序界投资界媒体上都是Illumina和NovaSeq的头条，纷纷诉说着人类百美元基因组时代已经到来。

那么，真的到了百美元时代了吗？

当前全基因组测序的价格是九千元至3万元（千美元级别）不等，如果自己会进行数据分析，一万元以内测个序即可，自己不会分析的话就需要后续的数据储存与分析消费，无论如何，百美元时代还没有到来，现在仍是千美元基因组时代。

Illumina推出的Novaseq可以将全基因组测序的价格从从一千美元降到百美元级别？

根据Illumina官方给出的数据：

对于HiSeq 2500的客户，NovaSeq每Gb成本下降了50%，而S2流动槽的产量增加了一倍。对于HiSeq 4000的客户，NovaSeq的成本下降了45%，而S3流动槽的产量达到2.5倍。对于X的客户，NovaSeq能节省20%，但产量达到3倍。

这里，我们重点比较HiSeq X，因为只有HiSeqX可以实现人类千美元也就是九千测序全基因组。节省20%，产量达到三倍，九千乘以80%再除以三，2400元，属于百美元级别。

是的，Illumina推出的Novaseq可以将全基因组测序的价格降到百美元级别。

不过以上结论的前提是：对于HiSeq X的客户，NovaSeq能节省20%，但产量达到3倍。

那NovaSeq产量是否能达到3倍是个大问题。




从以上图表中看，只有NovaSeq 6000系统的S4流动槽可以达到HiSeqX的3倍的数据量（第一行紫色柱子是第四行蓝色柱子的3倍）。而S4流动槽只有NovaSeq6000系统上才能使用（见下表）。
        
NovaSeq 5000系统（S1，S2流动槽，可升级为6000系统从而安装S3、S4流动槽）
      
NovaSeq 6000系统（S3，S4流动槽）
     
流动槽类型
      
S1
      
S2
      
S3
      
S4
     
通过质控的Reads
      
S1：高达1.6B
      
S2：2.8-3.3B
      
S3：高达6.6B
      
S4：高达10B
     
产量
     
双端50bp
      
S1：高达167Gb
      
S2：280-333Gb
                 
双端100bp
      
S1：高达333Gb
      
S2：560-667Gb
                 
双端150bp
      
S1：高达500Gb
      
S2：850-1000Gb
      
S3：高达2000Gb
      
S4：高达3000Gb
   
Illumina暂时只出售S2流动槽， NovaSeq 5000系统，NovaSeq 5000系统Upgrade以及包含 S1，S3或S4流动槽的NovaSeq Reagent Kits会在2017年提供（未指明时间）。

所以现有的NovaSeq系统也不能使百美元全基因组时代实现。

但现在不能，不代表将来不能，将来是何时，Illumina说了算。

至此，你已经明白，Illumina巧妙地利用百美元基因组时代为自己做了个完美的推广，而选择在JP摩根医疗大会上宣布，这个时机也非常合适。

佩服，实在佩服Illumina的市场策略与推广能力。

话又说回来，敢喊出百美元基因组时代的Illumina公司，一定也是有两把刷子的。两把刷子是什么嘞？

第一把刷子：NovaSeq测序仪的灵活性。

不再是只能一下子买5台或者10台，取而代之的是买一台，满足全基因组、全转录组、超深度外显子组、靶向测序等所有测序需求；

不再是像HiSeq X一样专门为人类测序，取而代之的是，实现全物种的和谐共测序；

不再只是双端150bp的读长，而是双端50bp、双端100bp、双端150bp任你挑选；

不再陷操作人员于“不要涡旋、确保混匀、不能产生气泡……”等注意事项的纠结中，而是将文库直接交给NovaSeq进行自动化边合成边测序与自动化簇生成；

第二把刷子：核心专利技术

其中BeadArray芯片技术与边合成边测序（SBS）技术在笔者来看，是最牛的两项技术。

BeadArray芯片技术是一种基于硅珠的高密度芯片技术，它基于3微米大的硅珠，它们在光纤束或平面硅片的微孔中自我组装。组装前每种基质表面都蚀刻均一凹槽，凹槽深度约为3微米，刚好是微珠的大小。微珠可在上述微孔内进行随机组装并固定。每个微珠上都覆盖了特定寡核苷酸的几十万条拷贝，在Illumina的指定检测中，这些拷贝将作为捕获序列。

边合成边测序（SBS）技术，是世界上最成功且最广泛采用的新一代测序（NGS）技术。Illumina的测序仪器和试剂支持大规模平行测序，它利用一种专利的方法，在单个碱基掺入不断增长的DNA链时检测它们。当每个dNTP掺入时，对荧光标记的可逆终止子进行成像，随后切割以利于下一个碱基的掺入。在每个测序循环中，所有四种可逆终止子结合的dNTP都存在，这种天然竞争最大限度减少了掺入偏向。这种方法几乎避免了与成串重复核苷酸（均聚物）相关的错误和遗漏。

这两把刷子让Illumina稳稳地站在新一代测序技术的前沿，屹立多年，巍然不倒。

那我们从Illumina新年的在大动作中学到了什么呢？

从产品优化上来看，Illumina把研发的重点放在降低使用成本、更大通量、更自动化、速度更快上；从市场策略上，Illumina对于那些在过去两个季度购买了HiSeq或HiSeq X的客户，表示可更换仪器，以部分价值来抵扣购买NovaSeq。对于那些订购了HiSeq X仪器但还没有收到货的客户，他们可将订单改成NovaSeq，并保留他们的全部投资。

我不得不说，Illumina是一家有技术又聪明得有些狡猾的公司。

NovaSeq已来袭，HiSeq X的时代要过去了？拭目以待吧。

附：

一、NovaSeq 6000系统双重S2流动槽质量分值与运行时间：
  
读长                      双端50bp            双端100bp              双端150bp
      
数据质量（Q30）    >85%                >80%                     >75%
      
运行时间                19小时               29小时                    40小时
     
二、对关键应用估计的样品通量
            
NovaSeq 5000与6000系统
         
NovaSeq 6000系统
      
流动槽类型
      
S1*
      
S2
      
S3*
      
S4*
     
每次运行的人类基因组数n
      
S1：多达8个
      
S2：多达16个
      
S3：多达32个
      
S4：多达48个
     
每次运行的外显子数
      
S3：多达66个
      
S4：多达132个
                 
每次运行的转录组数
      
S3：多达66个
      
S4：多达132个
               
三、仪器配置

计算机和触摸屏显示器

安装设置及配件

数据采集和分析软件

仪器控制计算机

主机: Portwell WADE-8022 with Intel i7 4700EQ CPU

内存: 2 × 8 GB DDR3L SODIMM

硬盘: 无

固态硬盘: 256 GB mSATA

操作系统： Windows

操作环境： 19°C to 25°C (22°C ±3°C),每小时温度变化小于2°C

湿度: 非冷凝 20%-80%相对湿度

海拔: 小于2000 米(6500英尺)

通风：最大 8530 BTU/h，HiSeq为4000 BTU/h

激光器:532 nm, 660 nm, 780 nm, 790 nm

大小:宽 × 深 × 高: 80.0 cm(31.5 in) × 86.4 cm (34 in) × 134.6 cm (53 in)

重量: 450 kg (1000 lb)

包装重量: 638 kg (1408 lb)

电源要求:208–240 VAC 50/60Hz, 16A, 单相, 2400 W

Illumina 为所有 NovaSeq 仪器提供区域特定的不间断电源。

四、定价：

NovaSeq 5000和6000系统的售价分别为85.0万和98.5万美元（仅适用于美国）。

参考文献：

一、Illumina官网

二、生物通报道：NovaSeq测序仪上市，Illumina测序史上最重要的里程碑 -Illumina|NovaSeq|测序-生物通

继续前进

从半个外行（不是高通量）的角度随便说说：
最多只是一个大一些的量变罢了，量变可以引发质变，但NovaSeq的面世只能是量变中的一小步，远不是那种推出即引发大变革的东西。
从另一个角度理解，NGS（下一代测序，其实更好的名字是第二代测序）发展最快的那几年，通量翻倍时间在12个月不到，最疯狂的那几年六个月翻番（对比计算机摩尔定律18个月），成本下降10倍大概和以前三年的变化差不多，从外行（不做高通量测序的生物研究人员）的角度看，三年以来测序给整个生物学界带来的变化很大么？还不如一个CRISPR吧。。。
很多需要通量，需要深度的研究要不早就被NGS的爆发式发展满足了，要不也不会因为这10倍而有本质的变化，正好需要这十倍的研究领域并不多。就好像自从国际象棋被计算机攻破了这么多年，无论计算机即使翻了十倍又十倍，围棋被突破最终主要功劳还要靠新算法。计算力该不够还是不够，够用的早就够用了。
我觉着测序领域真正需要解决的其实是两个问题，这两个问题的解决可能直接带来质变。一是读长，二是单词测序成本（包括金钱成本和时间成本）。
第一个问题更靠近科研，如果一个read直接就是一条或者半条染色体的长度，那么很多bioinformatics（生物信息学）的问题就直接消失了，单细胞测序的问题也解决了一大半，每个基因组要求的的深度估计要下降一个数量级。很多mapping的问题，重复序列的问题就都解决了，这是质变。
第二个问题更靠近应用。对于病人来说做个基因组测序可以统一做一起做，那么时间的管理和成本的平摊都好说。但是用于医疗的表达组，表观组，必须在时间上有着突破，就是说不仅要便宜，还要快速化小型化，不能说“啊我们医院可以做，但是就为你一个人做一小部分表达组测序实在是太贵，要攒一千个病人一起做”。这就杯具了。
这些大变革的重任，还要交到第三代测序的身上。我预计即便是三代测序的通量只有NGS的十分之一，这个领域就会迎来巨大的变革，然而现在貌似还只有千分之一。
从这个角度说，这也为什么NovaSeq再厉害也只是二代测序。

感恩由您

用NextSeq的表示比较关心bias。。。
现在很怀疑这NovaSeq是大号NextSeq，双通道，只有6个Q score的坑爹货。
当然，测个基因组还是OK的。

继续前进

马克
先心疼x ten的买主五秒钟，尤其是专门买来喂不饱讲故事冲估值的
PS，建议该标注『利益相关』的用户标一下……看有些三零用户首答这个长篇大论总觉得怪怪的

同花顺

又一次行业洗牌的开始。
对于下游企业来说，X-Ten时代是比较谁腿粗的话，现在就是比谁活好了。
已经买了X-Ten的土豪们，手上有项目的自然不慌，那些买了X-Ten就是为了在二级市场炒概念的公司，裸泳的时候来了。