全球基因测序仪市场长期由 Illumina 等少数厂商主导,中国厂商已进入全球少数可自主研发并量产临床高通量测序仪的企业之列,其中华大智造是中国唯一、全球仅三家具备这一能力的企业。 在技术可比性上,第三方研究显示其测序平台与 Illumina 平台结果具有高可比性,并在性价比上更具优势;但整体市场格局仍由先发厂商凭借封闭系统与专利壁垒占据主导地位。

全球格局:Illumina 如何成为绝对龙头

Illumina 成立之初聚焦基因分析领域,主要产品是基因芯片,并不涉及基因测序业务。转折点出现在其以 6 亿美元收购实验性测序仪公司 Solexa,由此获得边合成边测序技术,正式进军测序仪领域。收购完成后,Illumina 重组经营结构,利用测序与基因分型业务的协同优势,从耗材、分析工具到测序仪器实现了上游市场全覆盖,成为全球市场的绝对龙头。

其护城河的关键在于封闭系统:由于测序原理不同,各品牌测序仪对应的测序试剂、耗材并不能通用。据 Illumina 财报,平均一台 NovaSeq 系列测序仪可拉动约 120 万美元的耗材试剂收入,且其仪器收入增速已放缓,主要增长来源转为耗材试剂收入——2021 年 Illumina 测序板块耗材与仪器收入比例约为 4:1。在知识产权和专利保护作用下,先发公司能够在测序试剂及耗材环节长时间赚取大量利润。需要注意的是,除测序试剂环节外,建库、样本预处理、测序后生信数据分析等环节均是开源的。

中国厂商的位置:跻身少数阵营

华大智造的技术源头来自收购的美国公司 CG,并在其技术基础上完成了一系列技术和专利的完善,最终成为中国唯一、全球仅三家能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪的企业

在技术层面,Hak-Min Kim 等对比了 Illumina 平台与华大智造平台在测序质量、GC 覆盖率、测序一致性等方面的差异,总体来看两者结果具有高可比性,且华大智造在性价比上更具优势。华大智造已建立自主可控的源头性核心技术体系,形成以“DNBSEQ 测序技术”“规则阵列芯片技术”“测序仪光机电系统技术”等为代表的多项核心技术,并达到国际先进水准。其中 DNBSEQ 测序技术为其基因测序仪所使用的独有源头性核心技术,已通过专利实现知识产权保护。

维度Illumina华大智造
技术来源收购 Solexa 获得边合成边测序技术收购美国公司 CG 并完善技术与专利
市场地位全球市场绝对龙头中国唯一、全球仅三家可自主研发并量产临床高通量测序仪的企业之一
商业模式特征仪器与试剂封闭系统,耗材试剂为主要增长来源建立自主可控的源头性核心技术体系

行业空间与差距所在

据 BCC Research 数据,全球基因测序市场规模由 2010 年的 24 亿美元增长至 2019 年的 156 亿美元,复合增速在 20% 以上,2021 年市场规模超过 200 亿美元;国内测序市场由 2010 年的 7 亿人民币增长到 2019 年的 110 亿人民币,复合增长率超过 30%,我国测序行业复合增速显著高于全球。

据 Markets and Markets 数据,全球测序仪及耗材市场正以将近 20% 的增长率快速增长,预计 2030 年全球基因测序仪及耗材市场规模将达到 245.8 亿美元,中国市场规模将达到 303.9 亿元人民币。

中国厂商的位置可以概括为:在技术能力上已进入全球少数阵营,在市场份额与生态封闭性上仍与先发龙头存在差距。差距主要来自先发厂商在测序试剂及耗材环节的专利与封闭系统壁垒,这一环节也是行业内先发公司长期获取利润的核心来源。

常见问题

中国厂商在测序仪领域是否已具备全球竞争力?

从技术能力看,华大智造是中国唯一、全球仅三家能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪的企业,其 DNBSEQ 测序技术等核心技术已通过专利形成知识产权保护,并达到国际先进水准。第三方对比研究显示,其平台与 Illumina 平台结果具有高可比性,并在性价比上更具优势。但市场格局层面,Illumina 仍凭借封闭系统与专利壁垒处于主导地位。

为什么测序仪厂商的利润主要来自耗材试剂?

因为测序仪与配套试剂形成封闭系统,各品牌测序仪对应的试剂、耗材不能通用。据 Illumina 财报,平均一台 NovaSeq 系列测序仪可拉动约 120 万美元的耗材试剂收入,2021 年其测序板块耗材与仪器收入比例约为 4:1。在知识产权和专利保护下,先发公司能够在测序试剂及耗材环节长时间赚取大量利润。

中国测序市场的增长前景如何?

据 BCC Research 数据,国内测序市场由 2010 年的 7 亿人民币增长到 2019 年的 110 亿人民币,复合增长率超过 30%,显著高于全球水平。据 Markets and Markets 数据,预计 2030 年中国基因测序仪及耗材市场规模将达到 303.9 亿元人民币,但实际进展仍需以官方后续公布及第三方实测为准。