**基因测序行业“封闭与开放并存”的格局,是在测序仪与配套试剂形成封闭系统的同时,建库、样本预处理、测序后生信数据分析等环节逐步走向开源的过程中形成的。**其中,测序仪与配套试剂因测序原理不同而互不通用,各品牌仪器与试剂构成封闭系统;而在知识产权和专利保护作用下,行业内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。这一“上游封闭、前后端开源”的结构,正是理解行业关键拐点的主线。

封闭系统的形成:仪器与试剂深度绑定

基因测序仪与配套试剂形成封闭系统,是行业格局的第一个关键节点。由于测序原理不同,每家厂商的测序仪之间,对应的测序试剂、耗材并不能通用,各品牌测序仪和测序试剂因此构成封闭系统。

以 Illumina 为例,其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;2006 年收购实验性测序仪公司 Solexa,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 进行经营结构重组,利用测序和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上游市场的全覆盖。

耗材试剂由此成为封闭系统中最具商业价值的环节。根据 Illumina 的财报,平均一台 NovaSeq 系列测序仪可拉动 120 万美元左右的耗材试剂收入,且近几年其仪器收入增速已经放缓,主要增长来源就是耗材试剂收入增长;2021 年 Illumina 测序板块耗材仪器收入比例约为 4:1。

开源环节的扩散:建库与生信分析

与仪器和试剂的封闭形成对照,在建库、样本预处理、测序后生信数据分析等环节均是开源的。这一开放属性,使围绕样本处理与数据解读的工具、流程和生态得以在更广泛的参与者之间共建,也构成了行业“封闭与开放并存”的另一半。

在知识产权和专利保护的作用下,先发公司能够在测序试剂及耗材这一环节长时间赚取大量利润,而开源环节则承担了降低使用门槛、扩大应用场景的角色。两者并行,塑造了基因测序行业长期的历史格局。

国产力量的切入:自主技术体系

在封闭系统主导的格局下,国产企业通过自主技术体系切入。华大智造的技术源头来自收购的美国公司 CG,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。

其已建立自主可控的源头性核心技术体系,在基因测序领域形成以“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。其中 DNBSEQ 测序技术是华大智造基因测序仪所使用的独有的源头性核心技术,已通过形成专利实现知识产权保护。

常见问题

为什么基因测序仪和试剂是封闭系统?

因为各家测序原理不同,不同厂商测序仪所对应的测序试剂、耗材并不能通用,仪器与试剂因此构成封闭系统。这也使得耗材试剂成为厂商长期获取利润的重要环节。

哪些环节是开源的?

在建库、样本预处理、测序后生信数据分析等环节均是开源的。开源环节降低了使用门槛,与仪器试剂的封闭形成并存格局。

封闭与开放并存的格局会改变吗?

当前格局由测序原理差异与知识产权、专利保护共同决定。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,而开源环节持续扩大应用生态,两者的相对关系需结合技术演进与专利环境变化持续观察。