Illumina 通过收购 Solexa 获得边合成边测序技术,并凭借测序仪与试剂封闭系统的商业模式形成全球垄断,但国产基因测序的自主可控突围路径已经清晰:以华大智造为代表的企业通过收购美国 CG 公司获得技术源头,自主完善 DNBSEQ 测序技术体系,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,在核心技术与供应链上实现了真正的国产替代。

垄断格局的由来与国产替代的突破口

基因测序仪与配套试剂形成封闭系统,各品牌之间试剂耗材不能通用。Illumina 在 2006 年以 6 亿美元收购 Solexa 获得边合成边测序技术后,实现了从耗材、分析工具到测序仪器的上游市场全覆盖,成为全球市场的绝对龙头。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获取大量利润。

国产替代的突破口在于从源头掌握核心技术。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。这一路径说明,通过资本运作获得技术源头、再自主迭代完善,是突破垄断的现实选择。

自主可控的核心技术体系

华大智造已建立了自主可控的源头性核心技术体系,形成了以 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 测序技术是华大智造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,其核心包括 DNA 单链环化和 DNA 纳米球的制备与加载、双色测序技术、CoolMPS 技术等。

在性能表现上,Hak-Min Kim 等学者的对比研究显示,华大智造平台与 Illumina 平台在测序质量、GC 覆盖率、测序一致性等方面总体具有高可比性,且在性价比上更具优势。这意味着国产测序仪不仅在自主可控上取得突破,在性能与成本两个维度也具备了与垄断者正面竞争的实力。

常见问题

华大智造的测序技术与 Illumina 有何本质区别?

两者采用不同的测序原理。华大智造基于 DNBSEQ 测序技术,通过 DNA 单链环化和滚环扩增形成 DNA 纳米球,配合规则阵列芯片实现高密度、高准确率的测序。由于测序原理不同,各品牌测序仪与配套试剂形成封闭系统,不能通用。

国产测序仪的测序质量可靠吗?

根据 Hak-Min Kim 等学者的对比研究,华大智造平台与 Illumina 平台在测序质量、GC 覆盖率、测序一致性等方面总体具有高可比性,且在性价比上更具优势。DNBSEQ 测序技术的测序准确率约为 99.4%,灵敏度约为 98.8%,重复序列占比小于 3%。

国产基因测序自主可控的进展如何?

华大智造通过收购美国 CG 公司获得技术源头,自主完善了 DNBSEQ 测序技术体系,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,在基因测序领域已形成多项达到国际先进水准的核心技术,实现了从技术源头到量产能力的自主可控。