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2025年10月23日，黄岩谊教授为25级新生开展一场题为《测序无尽的前沿》的精彩讲座，系统性地阐述了 DNA 测序技术对生命科学带来的革命性影响，并通过物理学史和化学史中的经典案例，论证了测量工具的突破是引领科学思想变革的核心驱动力。

在过去二十年间，以 DNA 测序技术为代表的工具性突破，使得生命科学的面貌发生了巨大的变化。这种技术爆炸对生命科学的实验方法和研究方案的改变是突破性，革命性的。测序技术并不仅仅用于测量 DNA，它已成为一种通用工具，能够将包括RNA、甲基化等海量生物信息转化为可供研究的高价值生物学数据。这种技术的巨大进步，使得现在的研究生所面临的实验方案、文献阅读和研究视角，与二十年前的同行已然完全不同。

DNA 测序技术的持续推进，对当代生命科学产生了颠覆性的影响。黄岩谊教授指出，科学领域中，一个学科之所以能变得严谨并实现跨越式发展，往往源于工具上的突破，进而引发了思想上的突破。于物理学而言，现代科学对精准测量的追求始于伽利略，并在往后的数百年中不断地精益求精。黄岩谊教授以 LIGO 引力波探测器为例，说明了物理学家如何追求极致的精密，在巨大的环境噪声中捕捉微弱信号，并通过多点协作的逻辑来确保信号的准确性。这种对测量精度和准确性极致的要求最终促成了引力波的实验发现这一历史性的突破。于化学而言，现代化学的奠基人拉瓦锡，其提出的核心思想质量守恒定律，同样也是建立在他对实验器具测量精度的极致追求上。黄岩谊教授由此强调，精准测量是发现科学规律的基石。

这些跨学科的案例表明，测序技术作为生命科学的核心测量工具，其精度的提升和成本的下降，是推动整个学科转型的根本动力。

测序技术的故事，同样是人类对精度与速度追求的故事。1968年，吴瑞教授首次提出用末端延伸法测量DNA，随后1977年，弗雷德里克·桑格以“链终止法”成功读取DNA序列，这一方法的诞生成为分子生物学的里程碑事件，奠定了基于分子生物学读取DNA序列的基础。这些方法在精细的化学反应下发生，并需要熟练且高超的实验技术来实现手工读取，科研人员需要在放射自显影的底片上逐条读出核苷酸排列，是高度技术性的测序方法。随后进入 80 年代，自动化与光学检测开始介入：毛细管电泳、荧光标记、多色检测等创新，把原本靠放射性显影的工作转化为可以用仪器连续读出的信号。黄老师特别提到，加州理工的一些团队在光学平台上搭建了早期的光学测序装置，用激光和荧光染料替代放射性标记，从而实现了测序的工程化和自动化。这一步把测序从“手工劳作”转成“仪器科学”，使得实验室不再依赖大量手工判读，为后续规模化生产打下基础

随后黄老师讲述了测序技术如何进入“大规模并行”时代，以及这对生命科学和产业的深远影响。1990 年代的人类基因组计划通过多国合作、上万人员力与数十亿美元投入，历经13年完成第一版基因组草图。与此同时，以克雷格·文特尔为代表的私营团队用散弹枪法与大规模数据拼接的策略，以竞争的方式促使了官方项目加速，也把“测序”推向公众视野。

进入 2000 年代，第二代测序技术NGS诞生：454、Illumina 等平台引入并行化测序思路，使得同时读取成千上百万条短序列成为可能。这一技术性的飞跃直接引发了测序成本的飞速下跌，从最初测一兆碱基要数百万美元，到后来成本以指数级下降，测序从稀有高成本服务转变为常规实验室工具。在激烈的技术革新和行业竞争下，更好的技术和新的商业模式共同推动了测序的产业化，其最终结果是测序变得更快、更便宜、并且深度足以在基因组水平上发现微小差异，从而推动基因组学、转录组学、宏基因组学等多个领域的迅猛发展。

本场讲座围绕“测量的精度”，将物理与化学的测量传统与生命科学的测序革命紧密联结。黄岩谊老师用丰富的历史细节与亲历感悟，向学生展示了测序从手工化到自动化、从单序列读取到高通量并行的演变轨迹。测序的“前沿”并不是某个终点，而是一场持续推进的变革：每一代工具的进步，都在重新定义科学问题与可行的研究计划。正如黄老师所言：

“科学没有真正的前沿，只有不断被重新定义的边界。”

本堂课程既是一次技术史的梳理，也是对科研态度的提醒：在快速变化的技术浪潮中，保持对“测量”和“误差”的敏感，才是理解与参与科学前沿的关键。