过去十年，研究人员已经开发出多种单细胞基因组扩增技术，例如简并寡核苷酸引物PCR扩增技术 (DOP-PCR)，多重置换扩增技术（MDA），多重退火和基于环的扩增循环技术（MALBAC），以及通过转座子插入和体外转录进行线性扩增技术（LIANTI）等。目前的scWGS方法都是基于新一代测序平台，具有高通量和高度准确的优势，非常适合拷贝数变异（CNVs） 和单核苷酸变异 (SNVs) 的检测，但由于这些方法产生的都是相对较短的reads （几百个碱基对），使其很难应用到基因组结构变异（SVs）层面。 

单分子实时 (SMRT) DNA 测序技术已被用于研究人类基因组中的全基因组 SV 。PacBio 平台的 HiFi 模式生成 DNA 模板的长高保真循环连续一致 (CCS) 读数，实现了高精度 (99.8%) 的长读数测序 。这使得映射直接跨越 SV 断点的读数变得更容易和更可靠，因为 SV 经常发生在富含重复元件的基因组区域，这对于从 NGS 平台使用一百个碱基对长度的短读数进行映射非常具有挑战性。然而，SMRT DNA测序通常需要微克量的DNA作为输入，这给单细胞测序带来了很大的挑战，因为一个人类细胞只有几个象形的基因组DNA，比所需的低数百万倍。

针对基于二代测序平台的单细胞基因组测序技术难以高效鉴定单个细胞中结构变异这一世界难题， 2021年6月30日，北京未来基因诊断高精尖创新中心、北京大学生物医学前沿创新中心汤富酬课题组在Genome Biology上在线发表了题为“SMOOTH-seq: single-cell genome sequencing of human cells on a third-generation sequencing platform”的研究论文，在国际上率先开发了基于三代测序（单分子测序）平台的单细胞基因组测序技术。

为了解决检测单个细胞中SVs和ecDNAs的挑战，研究团队开发了一种基于TGS平台的单细胞基因组测序方法，将其命名为SMOOTH-seq（通过转座子插入扩增的长片段的单分子实时测序）。Tn5 转座已被广泛应用于构建用于下一代测序 (NGS) 的鸟枪片段文库 。

与以前的设计不同，商业化的 Tn5 转座酶嵌入一个接头序列，而不是两个不同的接头序列。通过这种方式，可以通过转座 PCR 回收所有原始 DNA 片段，而不是仅回收 50% 末端具有不同接头序列的基因组片段。此外，研究团队优化了反应条件，最终确定了合适的反应条件，包括接头连接转座、转座缓冲液和 DNA 聚合酶的浓度，从而在单个人类细胞中实现高效的长片段捕获和扩增。并且这些扩增的长片段适合在第三代测序（TGS）平台上直接测序，如SMRT DNA测序平台。