基因测序上游的利润率在整个产业链中处于最高水平，以全球龙头 Illumina 为例，其 2021 财年销售毛利率达 69.69%，销售净利率为 16.84%。华大智造作为上游另一代表性企业，其 DNA 纳米球（DNBSEQ）技术路线以 0.25-72000Gb 的宽通量覆盖和自动化环化流程，在成本结构上形成了不同的商业逻辑。

上游为何能拥有高利润率

基因测序产业链中，上游是测序仪器和试剂耗材的生产供应商，中游是测序服务商，下游是终端应用场景。上游设备制造集多种交叉学科于一体，研发周期长、技术壁垒高，因此议价能力强，而中下游竞争则相对激烈。

具体来看，上游的高利润率建立在两大壁垒之上：

  • 技术原理与专利网：测序技术的核心壁垒在于对测序原理的理解以及围绕技术构建的专利网络。行业领先者通过密集的专利布局限制后进入者，例如 Illumina 在全球布局了超过 12000 项专利，并多次对同行发起专利诉讼。
  • 集成制造与迭代能力：拥有专利和早期技术并不意味着能直接转化出量产且成功的测序仪，还需要通过使用者磨合来打磨产品，这进一步拉高了新进入者的门槛。

华大智造 DNA 纳米球路线的成本逻辑

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。其原理是：先将待测 DNA 碎片化并添加接头，环化得到单链环状 DNA；再通过滚环扩增形成 DNA 纳米球；最后固定在阵列化测序芯片上，通过荧光信号读取碱基序列。

这一路线的成本优势体现在两方面：

维度具体表现
通量覆盖不同机型的单机单次运行测序通量范围为 0.25-72000Gb，覆盖广
数据质量检测准确性高，产出数据重复序列率低，能有效减少数据浪费

相比其他技术路线，DNA 纳米球方案增加了一个环化步骤，但该步骤可支持自动化，从而在流程增加的同时保持了生产效率。这种通过宽通量覆盖降低单位测序成本、以自动化消化额外流程的设计，构成了其盈利模式的核心。

常见问题

DNA 纳米球技术与 Illumina 的桥式 PCR 技术有何不同？

两者是并列的 NGS 主流技术路线。Illumina 采用桥式 PCR 扩增与边合成边测序结合，华大智造采用 DNA 纳米球与联合探针锚定聚合。华大智造路线避免了 PCR 扩增导致的错误累积和标签跳跃问题，但增加了一个可自动化的环化步骤。

中游测序服务商的利润率如何？

中游测序服务商竞争较为激烈，利润率通常低于上游设备试剂端。上游企业凭借技术壁垒和专利保护拥有较强议价能力，而中游企业需要在同质化服务中通过规模和效率竞争。

上游市场格局是怎样的？

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 市占率为 74.1%，Thermo Fisher 为 13.6%，华大智造为 3.5%。在中国市场，同口径下 Illumina 市占率为 61%，华大智造为 24%。