2010年，因测序服务业务大幅上升，华大在全球多个国家和地区与知名企业、高校、科研院所合作，完成了众多物种的测序。
此时的华大，经过了初到深圳的三年“磨合期”，正期待迎来快速发展期。但此时华大拥有的测序平台能力有限，一个项目往往要花费很长时间才能出结果，于是决定拓展测序平台实力，以便发展相关产业。因资金有限，就向中国国家开发银行申请信贷额度，获得时任深圳分行行长俞小平、特别是时任总行董事长陈元的巨大支持。2009年末，华大与国开行签订长达10年的战略发展合作协议，这笔长期授信贷款额度为15亿美元，约100亿人民币，引起行业震动。
当时，Illumina的仪器性能最佳，新型测序仪既保留了边合成边测序的模式，也增加了光学和系统设计。仪器的便捷性和测序产量的提高，让汪建等人颇为心动。测序能力是大数据、大科学的基础，要提高测序能力，就需要购入大量的测序仪，重新“武装”测序平台。华大最终花费1亿美元购买了128台HiSeq2000测序仪，每台的市场价为80万美元左右，相当于一台豪华跑车的价格。依此，华大再次夯实了成为全球最大的基因组测序机构的平台基础。128台仪器中的88台部署在华大香港中心，20台放在深圳总部，其他放在各地实验室，为全球客户提供服务。这也是Illumina迄今为止最大一个单笔订单，占据了Illumina2010年全部产量的70%。(www.xing528.com)
华大这一举动震惊了世界，又引来一片质疑。质疑之一，测序技术更迭迅速，仪器价格会下降很快，是否有必要购买这么多台如此昂贵的测序仪；质疑之二，是否真的有这么大的市场来支撑这128台测序仪的运转。华大之后几年的发展，有力地证明这一决策的正确性。“武器”在手，华大的测序业务获得迅猛发展。华大利用这128台测序仪做了大量的科研和科技服务、医学服务工作，进一步夯实了全球数据产出“老大”的地位。
除了为世界各地的合作机构提供测序服务，华大继续推动自身的基础科研，并且于2010年底在国内启动了医学服务，为医疗机构提供临床检测服务，开始了基因检测指导疾病诊治的临床研究和应用。这时的华大，围绕大目标，带动产业发展，产业“反哺”科研的“产学研一体化”模式初步形成。
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