次世代定序（next-generation sequencing）

桑格定序一次讀一個DNA模板。用那種方式讀完整個人類基因組，讓一個國際聯盟花了十多年、數十億美元。一個顯而易見的問題是：如果你能不只讀一個模板，而是同時、並行地讀上百萬個模板，會怎樣？這個想法——大規模並行定序——正是「次世代定序」的含義，它把讀DNA的成本和時間壓低了好幾個數量級。

NGS不是在一管裡做一個細緻的反應，而是把DNA切成海量的短片段，固定到表面或微珠上，同時讀取所有這些片段——通常用邊合成邊定序的方式，每加上一個鹼基就閃出一個可檢測的信號。一次運行就同時產生上億到數十億條短讀長。代價是每一條單獨的讀長都很短（常為50到300鹼基）且有一定錯誤率，所以威力不來自任何單條讀長，而來自純粹的數量：同一區域被反覆讀很多遍，所有這些讀長的共識就高度可靠。軟體隨後把這股短讀長的洪流重新拼接或比對回基因和基因組。

NGS把分子生物學變成了一門數據科學。第一個人類基因組耗資數十億美元；NGS把一個人類基因組的成本拉到接近一次常規醫學檢查的水平，從而打開了測全基因組、只測蛋白編碼的外顯子組、轉錄組（RNA-seq）、腫瘤DNA、微生物群落等等的大門。誠實的說法是：NGS是規模和並行的勝利，而非讀取品質的勝利——它用短而易錯的單條讀長換取壓倒性的通量，並極大地依賴計算把原始讀長變成答案。