三代基因测序的读长已可达 2.4 M,但产业链各环节的议价能力分布并不均衡:上游设备端由 PacBio 与 ONT 掌握核心技术,具备较强定价权;中游耗材试剂受规模效应影响;下游检测服务的价格则受临床准入与检测需求约束,议价空间相对有限。 illumina 推出 Infinity、华大智造等企业入局长读长领域,有望改变现有议价结构。

读长突破的技术底座

三代测序即单分子测序,测序时无需 PCR 扩增,基于单分子的电信号或化学反应信号检测,实现对每一条 DNA 分子的单独测序。行业普遍共识是,单分子测序技术就是第三代测序技术。

其两条技术路线分别对应 PacBio 技术与 Nanopore 技术。PacBio 利用荧光标记碱基,通过零模波导 ZMW 这一核心单元识别碱基序列;ONT 则通过改造蛋白通道形成蛋白纳米孔,依据不同碱基通过时产生的电流变化,配合模式识别算法确定序列。

正因为单分子测序原则上可检测通过纳米孔的全部核酸序列,对测序长度没有限制,目前最长读长可达 2.4 M。此外,三代测序还可实时测序、设备简单便携,并可直接对 RNA 进行测序。

价格传导与议价能力分布

产业链环节代表方议价能力特征
上游设备PacBio、ONT掌握 ZMW、蛋白纳米孔等核心技术,具备较强定价权
中游耗材试剂各测序平台供应方受规模效应影响
下游检测服务贝瑞基因等价格受临床准入与检测需求约束

上游是议价能力最集中的环节。PacBio 的核心单元零模波导 ZMW 最初模型发表于 Science,ONT 的纳米孔测序技术原型可追溯至更早的膜通道检测研究,两条路线均具备较高的技术壁垒。

中游耗材试剂的价格传导,更多取决于平台放量带来的规模效应。下游临床检测的定价则不完全由成本决定。以贝瑞基因的三代地贫检测为例,其检测效能曾受到检验医学期刊 CLINICAL CHEMISTRY 关注,该刊专门发表编辑部文章,认为三代测序技术为复杂单基因病的分子诊断带来了全新机遇。截至 2022 年底,贝瑞基因累计服务三代测序检测样本量突破 10 万人份,服务终端客户超过 1500 家——临床准入与检测需求,共同构成了服务端价格的约束条件。

议价结构会如何演变

长读长测序的应用价值正获得更多认可。2022 年 4 月,端粒到端粒联盟(T2T)利用长读长技术完成了首个真正完整的人类基因组序列;2023 年初,Nature Methods 将长读长测序评选为“2022 年度最佳技术”。

制造端的竞争格局也在变化。illumina 在收购 PacBio 失败后,于 2022 年初宣布推出长读长产品 Infinity,外界普遍猜测其将采用合成长读长测序技术;华大智造、Element Biosciences、Ultima Genomics 均计划或已开始布局长读长测序领域。PacBio 则于 2022 年 10 月推出公司史上最高通量的 Revio 长读长测序系统。新进入者能否改变上游议价结构,仍需以各家的实际商业化进展为准。

常见问题

三代测序的读长能到多少?

目前最长读长可达 2.4 M。由于单分子测序原则上可检测通过纳米孔的全部核酸序列,对测序长度没有限制,读长表现是三代测序区别于二代的显著特征之一。

为什么上游设备的议价能力更强?

PacBio 的零模波导 ZMW 与 ONT 的蛋白纳米孔都属于核心技术路线,技术原型可追溯至早期的基础研究积累。相比之下,中游耗材试剂更依赖规模效应,下游检测服务价格则受临床准入与检测需求约束。

新玩家入局会带来什么影响?

illumina 的 Infinity、华大智造等企业的布局,有望改变现有议价结构。但长读长领域的技术路线与商业化节奏仍在演进,对价格传导的实际影响需结合后续公开进展观察。