Sikun 2000测序平台的全面性能评估：与Illumina NovaSeq在人类全基因组测序中的对比研究

为解决新一代测序(NGS)平台在临床和研究应用中的性能差异问题，上海交通大学与思坤生命科学的研究团队首次对国产Sikun 2000测序平台进行了系统性评估。研究通过对比Illumina NovaSeq 6000/X平台，发现Sikun 2000在单核苷酸变异(SNV)检测准确性和低质量读长控制上表现优异（Q20达98.52%，低质量读长仅0.0088%），但在插入缺失(Indel)检测上略逊于NovaSeq系列。该研究为国产测序技术的应用提供了重要数据支持，发表于《Scientific Reports》。

　　

DNA测序技术在过去五十年间经历了革命性发展，从桑格测序(Sanger sequencing)到新一代测序(NGS)的跨越，使得人类全基因组测序(WGS)成本从数十亿美元降至千元级别。然而，测序市场的垄断格局长期由Illumina等国际巨头主导，其NovaSeq系列平台虽性能卓越，但高昂的成本和封闭的系统制约了全球科研与临床应用的普及。2023年10月，中国生物科技企业思坤生命科学推出的桌面型测序仪Sikun 2000，凭借200Gb/run的高通量和22小时的快速检测能力引发关注，但其实际性能尚未经独立验证。

针对这一技术空白，上海交通大学与思坤生命科学联合团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。研究人员采用基因组标准品(GIAB)中的5个人类样本（NA12878等），首次将Sikun 2000与Illumina NovaSeq 6000/X进行头对头比较。通过标准化实验设计（PE150模式，>30x覆盖深度）和统一生物信息学流程（BWA-GATK），系统评估了三大平台在数据产出质量、基因组覆盖均匀性和变异检测准确性等维度的表现。

关键技术方法
研究使用IGT Enzyme Plus Library Prep Kit V3构建文库，通过fastp软件标准化数据量后，采用BWA-mem算法比对hg19参考基因组。变异检测遵循GATK HaplotypeCaller流程，以GIAB数据集为金标准，通过hap.py计算精确率(Precision)、召回率(Recall)和F1分数，并利用SnpEff进行功能注释。统计检验采用Wilcoxon符号秩检验。

数据生产比较
在测序质量指标上，Sikun 2000展现出独特优势：其Q20值（98.52%）显著高于NovaSeq 6000（98.25%，p=0.03），但略低于NovaSeq X（99.15%）。更突出的是低质量读长比例仅0.0088%，较NovaSeq平台降低近百倍（p<0.05）。研究人员推测这得益于其微透镜阵列光学系统，能有效减少边缘信号失真。

读长比对结果
基因组覆盖分析显示，Sikun 2000的平均测序深度达24.48x，显著高于NovaSeq 6000（20.41x）和X（21.85x）。其重复读长率仅1.93%，远低于竞品的8.23%-18.53%（p<0.05），这可能归功于其专利荧光图像重建算法，能精准区分高密度区域的交叉信号。

变异检测性能
在SNV检测中，Sikun 2000的F1-score（97.86%）超越NovaSeq 6000（97.64%）和X（97.44%），但对Indel的召回率（83.08%）低于NovaSeq系列（87.08%）。功能注释发现，NovaSeq平台在5'UTR区、外显子区能检出更多真实变异，但也伴随14类区域（如错义突变）的假阳性率上升。

讨论与展望
该研究首次证实国产测序平台在核心性能指标上已具备国际竞争力。Sikun 2000凭借光学系统创新和醚链修饰核苷酸技术，实现了高质量数据产出，特别适合临床诊断等需要高特异性的场景。其当前在Indel检测上的短板，可能源于成像时相邻荧光信号的主动剔除策略——这种保守处理虽降低假阳性，但也损失了部分真实变异。

值得关注的是，研究团队透露Sikun 2000仍在快速迭代中，计划通过光学校准、耐光核苷酸开发等手段进一步缩短测序时间至20小时以内。随着更多临床数据的积累，该平台有望打破国际垄断，为精准医疗提供更具性价比的技术选择。这项研究不仅为国产测序技术树立了性能基准，也为全球NGS市场的多元化发展提供了重要参考。