王东帅， 师丹阳， 金 敏

(军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所，天津市环境与食品安全风险监控技术重点实验室，天津，300050)

自从17世纪Leeuwenhoek使用自制显微镜发现微生物以来，经过几个世纪的研究，已经发现了八大类几万种微生物。传统微生物研究方法以分离培养纯菌为主，但99%以上〔1〕的原核微生物因培养技术有限而无法得到。20世纪90年代后期兴起的微生物基因组学研究，从对微生物完整的全基因核苷酸测序入手，在分析基因结构的基础上，认识微生物的完整生物学功能。使用微生物基因组学研究方法，将从本质上揭示和分析大量迄今未被认识的微生物新的基因，以及它们所编码的具有新功能的蛋白质和新的基因调控元件，从而进一步研究微生物相互之间、微生物与环境之间的关系。 微生物基因组学提供了一种新的微生物研究方法，但传统的一、二代测序技术对微生物完整的全基因核苷酸测序方面存在较多缺陷，第三代测序技术因其超长测序读长、直接测序、快速测序等特点，推动了微生物基因组学发展。

1 纳米孔测序技术简介

1.1 测序技术的发展1953年，Watson、Crick发现了DNA双螺旋结构，人类对于遗传信息的研究深入到分子层面，为探究隐藏在基因内部的生物学信息，基因测序技术飞速发展。以Sanger双链终止法〔2〕为代表的第一代测序技术，开创了生命科学研究中的基因组学时代。虽然第一代测序技术优点明显(精度达99.999%、读长达1000-1500bp)，但其高成本和低通量限制了其大规模应用。……