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肺癌在生物学上具有侵袭性，并且是癌症相关死亡的主要原因。根据临床特征、预后、对治疗的反应和耐受性，每一例肺癌患者的进展均是独特的。传统上基于毛细管的单基因测序的第一代技术（如Sanger测序法）已被允许大量平行测序且成本更低、通量更高的下一代测序技术（next-generation sequencing, NGS）所替代。与传统方法相比，NGS技术取得显著进步。我们希望这些方法可全面地解释癌症全球图谱，并提供更多信息以满足个体化用药的需求。本综述包括对不同NGS技术的简要说明，NGS在肺癌研究进展中的应用和重要发现的总结，包括对已知靶基因（EGFR、ALK和KRAS）的进一步探索、其它肺癌突变的鉴定和癌症基因组研究的全局协调。