华大智造DNA纳米球测序技术单机通量最高可达72000Gb,其产业链上游的核心壁垒在于对测序原理的深度理解、围绕技术构建的密集专利网,以及光学系统、高精度泵阀、生化试剂等核心零部件的集成制造工艺。上游环节因集多种交叉学科于一体且研发周期长,具备较高技术壁垒和议价能力,目前设备及耗材市场仍以海外龙头为主,国产替代正处在突破进程中。

上游核心壁垒:专利、集成与制造工艺

测序技术的核心壁垒首先体现在对测序原理的理解以及围绕测序技术构建的专利网。以华大智造采用的DNA纳米球与联合探针锚定聚合技术路线为例,其流程包括建库、滚环扩增形成DNA纳米球、芯片固定、荧光信号采集及生物信息处理等环节。从测序仪使用者的角度,设备需要性能稳定、故障率低、测序错误率低、准确率高,这一切的基础同时依靠整个过程的集成及制造工艺

即便拥有专利和早期技术,也不意味着能直接转化出量产且成功的基因测序仪,产品还需要通过与使用者的磨合来打磨和迭代。在专利方面,先发企业会通过诉讼等方式限制后进入者销售,新进入者往往只能通过独创技术开辟路径。这也是上游仪器设备制造领域壁垒深厚的重要原因。

产业链结构:上游外资为主,国产化进程加速

基因测序产业链上游包括基因测序仪器和试剂耗材生产供应商,中游是测序服务提供商,下游是终端应用场景。华大智造属于典型的上游企业。目前,基因测序设备及耗材市场主要被海外龙头占据,但华大智造已在中国市场形成较强竞争力。

市场(以销售额计)华大智造海外龙头合计
全球市场3.5%87.7%
中国市场24%61%

数据来源:华大智造招股书(2019年)

DNB工艺对自动化设备的特殊要求

华大智造的DNA纳米球技术路线相比其他技术路线,增加了一个环化步骤,但该步骤可支持自动化。这一特点对上游自动化设备提出了特殊要求——设备需要在环化、滚环扩增及后续的芯片加载环节中保持高精度和高稳定性。目前预处理、建库环节都有第三方公司提供相应设备或试剂,而上机测序部分则集成在测序仪内部,需要测序芯片、相适配的图像处理系统、算法等协同工作。

常见问题

华大智造DNA纳米球测序技术相比其他技术路线有何特点?

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,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,通量覆盖广,不同测序仪器机型的单机单次运行测序通量范围为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。

基因测序产业链上游的国产化程度如何?

目前基因测序设备及耗材市场主要被海外龙头占据,但国产厂商正在加速突破。以华大智造为例,其在中国基因测序仪器耗材市场以销售额计占据24%的份额,已形成较强竞争力;在全球市场,国产厂商份额仍在提升过程中。

上游环节为何议价能力较强?

上游仪器设备制造领域集多种交叉学科于一体且研发周期长,通常具备较高的技术壁垒,因此议价能力较强。从价值链看,上游设备、试剂供应端毛利率和净利率在产业链中处于较高水平。