2019年中国基因测序仪器耗材市场中,华大智造以24%的份额位居第二,仅次于占比61%的Illumina,其余15%由其他厂商占据。这一格局标志着国产测序设备已初步打破海外垄断,而国产替代的路径主要通过华大智造自主的DNBSEQ技术路线、对Complete Genomics的核心技术收购以及应对Illumina专利诉讼的突围来实现。自主可控的核心在于掌握测序原理并绕开既有专利网络,华大智造已通过差异化技术路线和专利布局形成具备竞争力的国产替代方案。
技术路线与国产替代路径
华大智造的国产替代路径始于2013年收购Complete Genomics(CG公司),由此进入上游测序设备制造领域。与Illumina的桥式PCR扩增和Thermo Fisher的乳液PCR半导体测序不同,华大智造采用DNA纳米球与联合探针锚定聚合相结合的技术路线,其特点包括检测准确性高、产出数据重复序列率低、能有效减少数据浪费,且通量覆盖范围广。这一技术路线的差异化为国产设备绕开海外专利壁垒提供了可能。
测序技术的核心壁垒在于对测序原理的理解以及围绕测序技术构建的专利网。新进入者若无法突破行业领先者的专利布局,只能通过独创技术与存量玩家彻底区分。华大智造通过自主技术路线实现了这一目标,其测序流程包括建库、滚环扩增形成DNA纳米球、阵列化芯片测序及生物信息处理等环节。
专利诉讼与自主可控进展
全球基因测序龙头Illumina构建了极为密集的专利网络,其专利数量在全球范围内布局广泛,并多次对同行发起专利诉讼。2019-2021年,Illumina多次对华大智造发起针对核酸测序信号放大技术专利的诉讼。这类诉讼限制了后进入者在测序仪领域的快速发展,但也促使国产厂商加快自主技术研发与专利布局。
自主可控的进展体现在两个层面:一是技术层面,华大智造通过独创的DNBSEQ技术路线实现与海外巨头的差异化竞争;二是产业层面,国产设备在国内市场的份额已形成可观规模。根据华大智造招股书数据,2019年全球基因测序仪器耗材市场中,Illumina、Thermo Fisher、华大智造的市占率分别为74.1%、13.6%、3.5%;同期中国市场中,华大智造以24%的份额显著高于其全球水平,表明国产替代在国内市场推进更为积极。
常见问题
华大智造与Illumina的技术路线有何不同?
Illumina采用桥式PCR扩增与边合成边测序结合的技术路线,而华大智造采用DNA纳米球与联合探针锚定聚合相结合的技术路线。后者的特点在于检测准确性高、产出数据重复序列率低,能有效减少数据浪费,但相比其他产品增加了一个环化步骤,可支持自动化。
国产测序设备的技术壁垒在哪里?
测序技术的核心壁垒在于对测序原理的理解以及围绕测序技术构建的专利网。即使拥有专利和早期技术,也不意味着能直接转化出量产且成功的基因测序仪,还需要通过使用者磨合来打磨和迭代产品。先发企业也会通过诉讼等方式限制后进入者销售。
中国基因测序市场的竞争格局如何?
根据华大智造招股书数据,2019年中国基因测序仪器耗材市场中,Illumina占61%、华大智造占24%、其他厂商占15%。全球市场中,Illumina占74.1%、Thermo Fisher占13.6%、华大智造占3.5%。上游设备与试剂供应端在整个价值链中毛利率和净利率最高。