NGS 技术仍是目前基因测序大规模商业化应用的主要推动力,而第三代测序(以 PacBio 和 Oxford Nanopore 为代表)在产业链格局上与 NGS 存在显著差异:NGS 产业链以上游设备试剂供应商为核心,中游测序服务商竞争激烈,下游应用广泛;第三代测序则因无需 PCR 扩增、可测超长序列,但单条序列错误率较高且平均成本更高,导致其在上游供应商格局、数据解读环节需求以及下游应用场景上均有不同。

NGS 产业链:上游寡头,中下游竞争激烈

NGS 产业链分为上游(测序仪器和试剂耗材供应商)、中游(测序服务提供商)和下游(终端应用场景)。上游技术壁垒极高,以 Illumina 为代表的海外龙头占据主导地位——2019 年 Illumina 全球市占率达 74.1%,Thermo Fisher 为 13.6%,华大智造为 3.5%。上游设备试剂端毛利率和净利率最高,例如 Illumina 2021 财年销售毛利率达 69.69%,净利率达 16.84%。中游服务商(如华大基因、贝瑞基因)竞争激烈,下游应用覆盖医疗(科研级、临床级、消费级)及非医疗领域。

第三代测序产业链:无需 PCR 扩增,但错误率和成本更高

第三代测序以 PacBio 公司的 SMRT 技术和 Oxford Nanopore Technologies 公司的纳米孔单分子技术为代表。其最大特点是单分子测序、无需 PCR 扩增,理论上可测定无限长度的核酸序列。但目前第三代测序的单条序列错误率较高,平均成本也较 NGS 高,因此 NGS 仍是主流。在上游供应商方面,PacBio 和 Oxford Nanopore 是核心参与者,但整体市场规模远小于 NGS 上游。由于错误率较高,第三代测序对数据解读环节(生物信息分析)的需求比 NGS 更强,这影响了中游服务商的业务结构——需要投入更多资源在算法和纠错上。下游应用方面,其高成本限制了在临床大规模筛查等场景的普及,更多应用于需要超长读长的科研领域(如基因组组装、结构变异检测)。

常见问题

第三代测序能否替代 NGS?

目前不能。NGS 技术仍是基因测序大规模商业化应用的主要推动力,并在未来一段时间内仍是主流。第三代测序虽然具备超长读长、无需 PCR 扩增等优势,但单条序列错误率较高且平均成本较高,应用场景更聚焦于特定科研需求。

第三代测序产业链中,数据解读环节为什么更重要?

因为第三代测序单条序列的错误率较高,原始数据需要更复杂的算法进行纠错和组装,才能获得可靠结果。这使中游服务商对生物信息分析能力的要求远高于 NGS,也催生了专门面向第三代测序数据处理的软件和云服务市场。

PacBio 和 Oxford Nanopore 在产业链中处于什么位置?

它们属于产业链上游的仪器设备及试剂耗材供应商,与 NGS 领域的 Illumina、华大智造等角色类似。但目前两者的市场占有率远低于 NGS 上游龙头,且由于技术路线不同(单分子测序 vs. 边合成边测序),其产品在测序原理、通量和应用方向上各有侧重。

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