今年 9 月改編動畫首播的人氣漫畫《葬送的芙莉蓮》講述活了上千年的精靈族魔法使芙莉蓮，與勇者一行人打敗魔王後經過半世紀，勇者年老過世後，引發芙莉蓮感受自身對人類理解的不足，展開新旅程。作品圍繞著長壽種族對時間的認知異於人類此主軸延伸，隨著鋪陳不同種族魔法研究與解析，人類甚至成立研究所持續解析魔族的魔法好幾代，最後技術甚至反超原創。讓筆者想到基因檢測科學的發展與應用，也是無數科學家的技術累積。
科學研究的基石：解析問題
《葬送的芙莉蓮》關於魔族與人類有生存衝突問題，魔族如現實人類面對各種生命危害的具現化，從致死病原菌到遺傳性疾病，古早中世紀歐洲人無法理解黑死病，只能逆來順受、求主憐憫，直到科學革命人類才能掙脫神權理論，開始發展以理性與邏輯分析生存問題。
人類探索遺傳物質始於17世紀，1866年孟德爾發表碗豆雜交實驗報告確立遺傳定律，然而直到1944年Oswald Avery發表與同事以肺炎雙球菌進行轉化實驗的結果，DNA才確定是遺傳基因的載體。到了1953年華生與克里克發表DNA分子結構後，人類正式推開分子生物學的大門。
基因定序技術發展
1977年Sanger博士發明以四色螢光物標定隨機停止DNA序列複製的反應物並進行電泳定序法，稱為Sanger定序法，定序讀長約500~1000個鹼基，目前對特定基因進行基礎分析時仍廣泛使用，稱為第一次定序技術。
1990年代，高通量定序技術開始發展，到2005年開始有商業化定序儀投入市場。技術稱為次世代定序（Next-Generation Sequencing，NGS），可同時定序百萬到百億50~400個鹼基短片段DNA，再以軟體組裝定序結果。
然而第一代與次世代定序都難克服基因體的高重複片段、高GC等困難序列。2008~2009年以Oxford Nanopore Technology與Pacific Biosciences為首的兩間公司分別提出可定序長片段的單股DNA，稱為第三代定序技術，此時DNA定序讀長更一口氣拉長至上萬鹼基。
基因定序的應用
以第一代定序技術為基礎，1990年美國發起人類基因體計畫（Human genome projec, HGP），耗時13年、花費30億美元，完成跨國多中心通力合作的人類基因序列分析。有了人類基因序列資料庫，研究員可更容易分析與比對各主題。次世代定序加入更加速不同物種基因體分析與建立資料庫，以往必須花費無數人力、經費與時間才能全基因體定序特定生物，新技術使之彈指間便可完成。第三代定序則以強力跨越DNA難讀序列及超長讀長特性，讓2022年端粒到端粒聯盟（T2T聯盟）發表第一個沒有無法定序gap的人類基因體完整序列，並分析未知的8%序列。
無論古早時代只能滴血認親的親源鑑定需求，或人類社會剛步出陰霾的COVID-19大流行防治，甚至於農業、法醫鑑識、考古、精準醫療等應用，過往認為不可思議、不可解的問題現今都有解方，並發展出各種想不到的新用途。基因定序技術與基因資料庫是集努力、時間、資源與智慧共同發展的技術結晶，我們站在巨人的肩膀上，除了遠眺未來，也要感謝前人的心血累積。
- Scientists unveil first draft of human genome
- The sequence of sequencers: The history of sequencing DNA
- The complete sequence of a human genome
（首圖來源：『葬送のフリーレン』公式）
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