Oxford Nanopore
Oxford Nanopore Technologies（牛津纳米孔技术公司，简称 ONT，LSE: ONT）是全球三代测序 (TGS) 领域的领军企业，总部位于英国牛津。公司成立于 2005 年，致力于开发基于纳米孔测序原理的电子传感技术。ONT 以彻底改变 DNA/RNA 测序方式而闻名，其标志性产品 MinION 是世界上第一款便携式、实时 DNA 测序仪。
与 Illumina 的“光学拍照”和 PacBio 的“零模波导”不同，ONT 通过检测单分子穿过蛋白孔引起的电流阻断来读取序列。这一独特机制使其成为实现 超长读长（Ultra-long reads）、直接甲基化检测以及野外即时测序（如埃博拉、COVID-19 溯源）的首选平台。
产品矩阵：从口袋到工厂
ONT 的独特之处在于其核心耗材——流动槽 (Flow Cell) 的模块化设计，使得同一套测序原理可以从 U 盘大小扩展到超级计算机规模。
| 产品 | 规格 | 定位与应用 |
|---|---|---|
| MinION | 512 通道 重量 < 100g |
民主化测序的象征。通过 USB 连接电脑即可工作。广泛用于野外作业、教学及小规模基因组研究。 |
| GridION | 5 个 MinION 槽位 集成高性能计算 |
实验室级设备。内置 GPU 进行实时数据分析（Basecalling），适合中等通量需求。 |
| PromethION | 24/48 个高通量槽位 (每个槽位 3000 通道) |
工厂级怪兽。通量直接对标 Illumina NovaSeq。单张芯片产出可达 100-200 Gb，适合大规模人群队列研究。 |
| Flongle | 126 通道 一次性适配器 |
“Flow Cell Dongle”。低成本、低通量，专为快速质控、扩增子检测设计。 |
算法演进：AI 定义精度
ONT 的硬件迭代相对缓慢（蛋白孔从 R9 升级到 R10），但其软件算法的进化速度极快。Basecalling（将电信号转为碱基序列）是决定测序准确度的核心环节。
- HMM 时代 (早期)： 使用隐马尔可夫模型，准确率仅 ~85%，无法处理复杂的信号重叠。
- RNN 时代 (Guppy)： 引入循环神经网络 (RNN/LSTM)，准确率提升至 90%-95%。
- Transformer 时代 (Bonito/Dorado)： 引入最新的深度学习模型（类似 GPT 的架构）。配合 R10.4.1 双测孔（Duplex）芯片，ONT 实现了 Q20+（准确率 > 99%）的突破，开始在准确度上追赶 PacBio HiFi。
- Remora： 专门用于甲基化检测的模型，无需重训练即可从标准测序数据中提取 5mC/5hmC 信息。
战略价值：补全基因组拼图
- T2T基因组 (Telomere-to-Telomere)： 2022 年人类基因组完整图谱的发布，ONT 的超长读长（Ultra-long reads, N50 > 100kb）功不可没，它成功跨越了着丝粒和核糖体 DNA 等高重复区域。
- 实时监控： 在流行病爆发期间（如非洲埃博拉、全球 COVID-19），MinION 被带到一线，实现了“样本进，数据出”的即时溯源，无需等待样本运回中心实验室。
- 多组学合一： 唯一能同时提供 Sequence（序列）、Structure（结构变异）和 Modification（甲基化修饰）的单一技术平台。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Jain M, et al. (2018). Nanopore sequencing and assembly of a human genome with ultra-long reads. Nature Biotechnology.
[点评]：标志性论文。展示了利用 MinION 单次运行产生 >100kb 的超长读长，证明了纳米孔组装人类基因组的可行性。
[2] Wang Y, et al. (2021). Nanopore sequencing technology, bioinformatics and applications. Nature Biotechnology.
[点评]：全面综述。详细涵盖了从湿实验文库制备到干实验 Basecalling 算法的完整流程。
[3] Nurk S, et al. (2022). The complete sequence of a human genome. Science.
[点评]：T2T 联盟的终极成果。ONT 的超长读长是填补最后 8% 基因组（主要是异染色质区）的关键。