全球基因测序仪市场长期由 Illumina 主导,而华大智造凭借自主可控的源头性核心技术体系,已成为中国唯一、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。在技术位置上,华大智造已形成以“DNBSEQ 测序技术”、“规则阵列芯片技术”、“测序仪光机电系统技术”为代表的多项核心技术,并达到国际先进水准,与行业龙头 Illumina 的测序结果具有高可比性。

全球格局:封闭系统与龙头壁垒

基因测序仪与配套试剂形成封闭系统,各品牌测序仪和测序试剂不能通用,这是行业最核心的竞争壁垒。Illumina 凭借先发技术优势成为全球市场的绝对龙头,其收入增长主要来源于耗材试剂收入——2021 年 Illumina 测序板块耗材与仪器收入比例约为 4:1,平均一台 NovaSeq 系列测序仪可拉动约 120 万美元的耗材试剂收入。

在这一格局下,华大智造通过收购美国公司 CG 获得技术源头,并在其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之一。

规则阵列芯片:华大智造的技术底座

规则阵列芯片技术(Patterned Array)采用半导体加工工艺,在硅晶芯片表面形成结合位点阵列,通过自主研发的芯片表面化学修饰技术,实现 DNA 纳米球在芯片上的吸附和高密度规则排列。每个结合位点只固定一个 DNA 纳米球,与测序仪光学镜头精确匹配后提供离散、准确的单像素信息,保障测序准确度并提高芯片单位面积利用效率。

相较于传统随机阵列芯片,规则阵列芯片对样本文库质量有更宽的容忍范围,在测序反应中具有更高的可靠性。在技术对比层面,Hak-Min Kim 等学者的研究比较了 Illumina 平台与华大智造平台在测序质量、GC 覆盖率、测序一致性等方面的差异,总体来看华大智造与 Illumina 结果具有高可比性,且在性价比上更具优势

市场规模与增长潜力

基因测序行业的超摩尔定律发展带动了整体市场高速增长。根据 BCC Research 数据,全球基因测序市场规模从 2010 年的 24 亿美元增长至 2019 年的 156 亿美元,复合增速在 20% 以上。另据 Markets and Markets 数据,全球测序仪及耗材市场正以将近 20% 的增长率快速增长,预计 2030 年全球基因测序仪及耗材市场规模将达到 245.8 亿美元,中国市场规模也将达到 303.9 亿元人民币。

常见问题

华大智造的规则阵列芯片技术与 Illumina 相比如何?

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、测序一致性等方面具有高可比性,且在性价比上更具优势。规则阵列芯片技术作为华大智造的核心技术之一,已达到国际先进水准。

全球能量产临床高通量基因测序仪的企业有几家?

目前全球仅有三家企业能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪,华大智造是其中之一,也是中国唯一具备该能力的企业。

基因测序仪市场的增长前景如何?

根据 Markets and Markets 数据,全球测序仪及耗材市场正以将近 20% 的增长率快速增长,预计 2030 年全球市场规模将达到 245.8 亿美元,中国市场预计达到 303.9 亿元人民币,行业仍处于高速发展期。