2010年贺建奎博士加入斯坦福大学生物医学系，师从Stephen Quake院士（世界上首个第三代单分子测序仪Helicos的发明人），开始博士后研究工作。贺建奎博士在Stephen Quake实验室开始使用第三代测序仪Helicos，亲自体验到了单分子测序的技术优越性，相对于二代测序，单分子测序无需PCR，直接对DNA和RNA测序，具有极高的科研和临床应用价值。但是由于Helicos测序仪的开发只做到了试用机的阶段就因故停产，测序仪存在稳定性和可靠性的问题。2012年贺建奎博士回国后，加入南方科技大学生物系任副教授，在学校的大力支持下重新开始研发第三代基因测序仪，并在科技部重大研发计划和深圳市孔雀计划支持下（分别获得430万元和4000万元资金支持），完成了第三代单分子测序仪原理样机的研制。此科学成果是具有全自主知识产权的民族品牌，在全球范围内可以自由销售并形成了城墙式的专利布局保护，目前已拥有核心专利逾百项。2016年2月国际顶级的Nature Biotechnology杂志（影响因子41分），发表了一篇2页的长文，以“Direct Genomics revives Helicos sequencing system for China’s hospitals”为题重点报道了该成果。2012年贺建奎博士在国家创新创业政策支持下，创办了深圳市瀚海基因生物科技有限公司，聘请以美国科学院院士、诺贝尔医学奖获得者Craig C. Mello领衔的中美基因测序领域的院士为科学顾问团队，为瀚海基因提供技术指导。同时组建了一支高水平的研发队伍，包括曾任美国太平洋生物首席科学家王忠博士在内的海内外博士14名。2017年9月5日，中国科技部官网网站正式发文宣布我国拥有完全自主产权的亚洲第一台第三代基因测序仪GenoCare研发成功并批量投产，表明其技术水平在亚洲乃至世界都居于领先地位。2017年11月，全国政协副主席、原科技部部长万钢在广东省委常委、深圳市市委书记王伟中等陪同下，来南方科技大学实地指导了瀚海基因第三代基因测序仪的产业化工作。2018年4月，瀚海基因完成了2.18亿元人民币的A轮融资，重点用于第三代基因测序仪的成果转化，建设完成亚洲第一条三代测序仪生产线。第三代基因测序仪的成果转化，将标志着中国进入单分子基因测序时代，使中国保持在基因测序领域的世界领先地位。同时，第三代基因测序仪是目前国际上先进的科学研究工具，将有力的推动我国在生命科学和医学领域的研究，加强我国的基础科学研究实力。