基因测序上游长期由外资主导，国产替代的关键在于仪器与试剂耗材的自主能力。华大智造以DNA纳米球与联合探针锚定聚合技术路线切入上游制造，成为全球基因测序仪器耗材市场中少数具备自主技术路线的厂商之一。从可验证的数据看，以销售额计，2019年其全球市占率为3.5%、中国市占率为24%，国产替代已从技术突破走到份额爬坡阶段，但距全面自主可控仍有距离。
技术路线：换道而非跟随
按测序原理划分，NGS主要分为四类：罗氏454的焦磷酸测序、Illumina的桥式PCR扩增与边合成边测序结合、Thermo Fisher的乳液PCR与半导体合成测序，以及华大智造的DNA纳米球与联合探针锚定聚合技术。
华大智造路线的流程是：将待测DNA碎片化并加接头、环化得到单链环状DNA，通过滚环扩增形成DNA纳米球，固定在阵列化测序芯片上，经每轮酶与荧光探针反应采集信号，最终经生物信息去重拼接获得序列。招股说明书披露的技术特点为：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；不同机型单机单次运行测序通量覆盖0.25-72000Gb。代价是相比其他路线增加了一个环化步骤，但可支持自动化。
自主可控不只是专利问题
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。先发企业会通过诉讼限制后进入者，Illumina曾于2010-2011年多次诉讼Complete Genomics专利侵权（双方已于2013年和解），2019-2021年也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。
更关键的是工程化能力。测序仪需要测序芯片、图像处理系统、算法等环节的整体集成与制造工艺支撑，即使生产出来，也需通过与使用者磨合来打磨迭代。正如未被华大收购前的CG公司，拥有专利和早期技术，并不意味着就能直接转化出量产且成功的基因测序仪。这解释了为何自主可控无法仅靠专利突破实现。
市场格局：份额已起，替代未竟
基因测序产业链上游为仪器和试剂耗材供应商，中游为测序服务商，下游为终端应用。上游集多种交叉学科于一体、研发周期长、技术壁垒高，议价能力较强；中下游竞争则较为激烈。以Illumina为代表的上游设备与试剂供应端，毛利率和净利率在产业链中最高。
2019年全球基因测序仪器耗材竞争格局（以销售额计）：Illumina 74.1%、Thermo Fisher 13.6%、华大智造3.5%、其他8.5%。同期中国市场：Illumina 61%、华大智造24%、其他15%。中国市场24%的份额，说明国产设备已具备实际装机基础，但全球3.5%的占比也表明海外市场仍是主要空白。
常见问题
华大智造的DNA纳米球技术路线有什么特点？
该路线将DNA纳米球与联合探针锚定聚合相结合，官方披露的特点为检测准确性高、数据重复序列率低，通量覆盖0.25-72000Gb。相比其他路线增加了一个环化步骤，但可支持自动化。
基因测序上游国产替代目前走到哪一步？
从份额看，2019年以销售额计，华大智造在中国市场占24%、全球占3.5%，已进入上游第一梯队之外的头部位置。但上游整体仍主要被Illumina等海外龙头占据，替代仍处于进行中。
为什么有了专利和技术，国产测序仪仍难快速放量？
测序仪依赖芯片、图像处理系统、算法等整体集成与制造工艺，还需与使用者长期磨合迭代。CG公司在被收购前拥有专利和早期技术，也未能直接转化出量产成功的测序仪，说明工程化与产业化能力同样关键。