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新冠病毒在自身变异进化与宿主免疫压力等因素影响下，会产生大量单核苷酸位点变异（SNV），影响其耐药、传播和致病能力。已有核酸检测方法通量、灵敏度与特异性难以平衡，也缺乏快速靶标扩展的应对方法，存在滞后性。本项目可提升新冠病毒的检测速度，同时提升变异病毒的发现能力及改善检测的准确性、舒适性和安全性，具体为： 建立针对单分子测序的数据处理新算法，解决痕量核酸测序数据利用率和产出率低的问题。（1）建立已知冠状病毒全基因数据库和模板序列库，充实了不同类型新冠病毒样本库，累计下载 “high coverage”序列共980多万条，可以根据Lineage、VOC类别即时调取全部序列和参考序列。（2）完成了基于字符串模糊匹配和单核苷酸变异精准Mapping的分析模型，实现基于测序qValue的逐位点对四种碱基判读，根据特定阈值可实现SNV判定。（3）建立基于模糊序列匹配和Smith-Waterman等多种适用于单分子测序的数据处理新算法，并采用Nanopore芯片测定流感病毒单碱基突变库，验证上述算法的准确性和灵敏性。（4）充实了新冠患者不同类型样本的样本库，完成新冠病毒核酸在不同条件下的提取和存储优化流程，完成基于真实世界的外感热病人工智能辅助决策系统研发。 建立了可与CRISPR核酸多重检测技术偶联的单分子荧光检测技术，实现核酸分子高敏多靶点快速检测。（1）表达优化了适用于RNA病毒检测的Cas13蛋白，并获取相应dCas蛋白进行新冠病毒核酸、crRNA及互补探针复合物形成条件。通过将互补探针固定在TIRF显微镜实现与单分子荧光检测技术偶联。（2）搭建了基于TIRF显微镜的单分子荧光检测传感器（原理样机），可获得高信噪比的单分子荧光图片。（3）基于原理样机，发展了基于动力学指纹信号的第三代单分子核酸检测方法，首次实现了核酸的非扩增检测，在40分钟内完成从样品采集到结果报告，运用此方法测试了110份新冠病毒临床样品，准确率达到99.6%。（4）运用DNA纳米技术构建非平衡态化学系统，发展了一种可以实现探针自动重复使用的系统，可以用于新冠病毒多人样品连续检测。