罗氏454焦磷酸测序在2016年底终止NGS业务,标志着基因测序产业链中游设备环节的一次重要洗牌:其退场并非产业链的收缩,而是资源向更高通量、更低成本技术路线集中的信号。这一事件重塑了上下游关系——上游试剂耗材与设备供应商的议价能力进一步强化,中游测序服务竞争加剧,下游应用则因成本下降而持续扩容。
技术迭代:从四大原理到三足鼎立
NGS测序技术按原理主要分为四大类,罗氏454的焦磷酸测序曾是其中之一,但其测序通量和成本始终限制技术推广,罗氏于2016年底终止了454公司的NGS测序业务。这一退出使市场格局从四大技术路线收敛为三大主流方向:Illumina的桥式PCR扩增与边合成边测序结合技术、Thermo Fisher的乳液PCR与半导体测序技术,以及华大智造的DNA纳米球与联合探针锚定聚合技术。
三条留存路线的技术特点各有侧重。Illumina路线检测准确性高、通量覆盖广,不同机型的单机单次运行测序通量范围为1.2-6000Gb;Thermo Fisher路线运行速度快,通量范围为30Mb-50Gb,但对连续相同碱基的识别错误率较高;华大智造路线检测准确性高、产出数据重复序列率低,通量覆盖范围为0.25-72000Gb,相比其他产品增加了一个环化步骤,但可支持自动化。
产业链格局:上游强势、中游承压、下游扩容
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。上游仪器设备制造集多种交叉学科于一体且研发周期长,技术壁垒高、议价能力强,而中下游企业竞争较为激烈。在Illumina市占率较高的时期,中游行业常出现设备代际更迭带来的“后发优势”困境——先付款采购的设备尚未到货,新一代产品已发布。
从竞争格局看,上游设备及耗材市场高度集中。根据华大智造招股书数据,2019年Illumina、Thermo Fisher、华大智造的全球市占率分别为74.1%、13.6%、3.5%;同期中国市场,Illumina占比61%,华大智造占比24%。整个价值链中,以Illumina为代表的上游设备、试剂供应端毛利率和净利率最高。
常见问题
罗氏454退出后,产业链上游格局发生了哪些变化?
罗氏退出后,上游设备与耗材市场进一步向Illumina、Thermo Fisher和华大智造三大技术路线集中。测序技术的核心壁垒在于对测序原理的理解以及围绕测序技术构建的专利网,先发企业通过密集专利布局和诉讼限制后进入者发展,上游的议价能力因此持续走强。
中游测序服务商面临怎样的竞争环境?
中游测序服务提供商竞争较为激烈,且受上游设备迭代节奏影响明显。测序仪采购类似“期货”模式——下单到货周期内,上游可能已发布性能更强的迭代机型,中游企业需在设备投入与产出效率之间持续权衡。华大基因、贝瑞基因等属于典型的中游企业。
下游应用领域如何受益于技术迭代?
下游终端应用场景覆盖基础生物学研究、医学诊断、生物技术开发等多个领域,客户包括医院、测序服务机构、科研高校、制药企业等。NGS技术以通量高、准确性高、自动化程度高等优势推动全基因组测序成本快速降低,促进了基因组学的临床推广,下游应用空间随成本下降而持续扩大。