2019年中國基因測序產業全景圖譜

本文轉載自「前瞻經濟學人」。

近年來，基因測序行業得到迅速發展，吸引了大量資本和企業的進入。目前，在行業上游儀器設備環節，國外企業競爭優勢顯著，而在國內的基因測序與應用終端領域華大基因競爭力強勁。但是，基因測序技術在終端應用領域還未實現完全推廣，未來發展仍具有巨大的想像空間。

全景圖：下游應用領域廣泛，但尚未完全推廣

從基因測序產業全景圖來看，基因測序產業鏈主要包包括了上游儀器、中游服務提供商以及下游終端應用三個環節，產業鏈看似簡單，但是其下游終端應用涉及領域覆蓋面非常廣，既包括醫療領域的人體基因組、人體微生物基因組以及基礎研究領域，還包括非醫療領域的環境治理、石油存儲探測、農牧業配種等。

但是，目前基因測序在終端用戶的應用還未完全推廣開，這主要是受到了技術發展進程和成熟度的限制。從第一代DNA測序技術（Sanger法）問世以來，目前市場上已經有了四代基因測序方法，但第三代和第四代技術仍處於起步階段，尚未完全投入到商用當中。而2005年以來，第二代基因測序技術引領行業快速發展，並且由於其擁有高通量、低成本、測序時間短等諸多優勢，至今第二代測序（NGS）在全球測序市場中仍佔據主導地位。

具體來看，二代技術比一代技術成本明顯下降，對個人基因組測序時間從3年降為1周以內，大幅降低了測序時間。三/四代技術對比二代技術讀長增加，同時測序流程得到簡化，減少錯誤引入與測序時間，應用領域明顯擴大，可測RNA的序列、甲基化的DNA序列等；對ctDNA測序、單細胞測序等也具有明顯優勢。未來，全基因組測序是必然趨勢，RNA序列、甲基化的DNA序列等測序新需求將得到滿足，第三代、第四代基因測序技術將逐漸崛起，基因測序產品的應用領域也將得到全面推廣。

市場規模：潛在市場空間巨大，2020年中國市場將接近百億

技術進步擴大產品應用領域的同時，也必將促使基因測序成本下降，逐漸打破價格對臨床應用的限制，從而創造出巨大的商業價值。根據NIH統計，2001-2015年期間，全基因組與單基因的測序成本急速下滑。例如，第一代測序儀基因組測序成本約1000萬美元，2013年Illumina推出HiSeqX Ten後，基因組測序成本下降到1000美元以下。

基因測序商用成本的下降，直接推動了技術的市場應用。近幾年，基因測序市場規模迅速擴張。從全球範圍來看，2010-2017年，行業市場規模逐年擴張，年均複合增速高達22.79%。2018年，全球基因測序市場仍繼續保持增長，保守估計市場規模在117億美元左右。此外，儘管目前基因測序在終端應用領域還未得到普及，但是預計未來人體基因組市場規模將達到千億級別，基礎研究和非醫療領域也將達到百億級別，市場空間十分廣闊。

而從國內市場來看，近年來，我國基因測序行業也得到了快速發展。目前，國內累計對外披露擁有Illumina HiSeq X Ten（目前最高的測序通量和最低測序成本的測序平台）的企業（或機構）有10個，共計11套測序平台，每套每年大概能完成1.8萬人的高深度全基因組測序，而設備的引進和商用極大地推動了行業的發展。總體來看，2007-2017年，中國基因測序行業市場規模增速高於全球整體水平，年均複合增速高達47.5%；2017年市場規模突破了70億元，同比增速隨有所下滑，但依然保持在40%以上的高位。保守估計2018年國內基因測序行業市場規模達到了80億元。

而根據《國家「十三五」科技創新發展規劃（2016-2020年）》，其中提出要建立百萬健康人群和重點疾病病人的前瞻隊列，即構建大規模中國人群遺傳隊列圖譜。根據華大基因的測算，一個人一生健康相關的數據整合起來大約10TB，則一百萬人的數據約為10EB，其中約1%為可有效解讀的基因數據，測序費用為0.014美元/兆（匯率為1美元=6.7元人民幣），保守測算到2020年中國基因測序行業市場規模將達到98億元左右，預計未來幾年內國內基因測序市場需求穩步釋放，市場規模保持良好增勢。

投資現狀：政策助力基因測序發展，行業投資熱情高漲

事實上，國家除了提出相關的發展規劃以外，還頒布了多項規定與政策，規範行業發展的同時，也創造了良好的政策環境。例如，在2007年，國家重點引導無創產檢進入臨床應用，拉開了基因測序市場高速增長的序幕；2015年1月，衛計委正式批准109家機構開展NIPT高通量測序臨床試點，推進無創產檢不斷走向成熟；而在2018年4月，國家發改委等部門明確國產高通量基因測序儀加速進院，將進一步推動了基因測序行業規範和快速地發展。

毋庸置疑，廣闊的市場發展前景，加之政策的助力，必然會吸引大量資本的湧入。從行業投資現狀來看，2017-2018年11月我國基因測序行業主要投融資事件共21起；其中，貝瑞基因獲得的融資額度更是高達2.7億元。由此可見，目前基因測序行業正處於風口之上，投資熱情高漲。

競爭格局：上游市場國外企業寡頭競爭，華大基因在國內市場優勢顯著

當然，資本的進入必將推動行業的競爭。目前，儘管基因測序行業的競爭者眾多（尤其是在中游的服務提供商環節），但是實力真正強大的競爭者數量並不多。如全景圖（圖表1）所示，在基因測序行業的上、中、下游各環節以及具體的細分領域主要競爭者數量不多，且存在一定差異。

——上游市場被國外企業壟斷，政策引導國產測序儀進口替代

在上游設備、試劑、耗材等供應環節，呈典型的寡頭壟斷競爭格局。目前，二代測序儀仍然佔據市場主流，而在2017年之後，藉助於HiSeq系列測序儀升級和推廣，Illumina不斷蠶食其他廠商的市場份額，逐漸形成了一家獨大的局面。2018年，Illumina的市場份額已增長至84%，穩居第一；LifeTech和羅氏的市場份額也在5%以上，相對較大；此外，454生命科學、太平洋生物科學等企業也具有一定的競爭力。

而從國內來看，據統計，目前中國僅有11家企業參與測序設備製造，僅有25家企業涉足耗材及試劑，其中競爭力較強的企業有華大基因、紫鑫葯業和達安基因等。值得一提的是，儘管目前國內企業在基因測序上游環節的競爭力整體較弱，但是國家政策引導將有助於國產基因測序儀的進口替代。例如，在2018年4月11日，國家發改委等8部委聯合發布《關於促進首台（套）重大技術裝備示範應用的意見》，該文件以解決首台「高通量基因測序儀」難採購的問題，提高醫院對國產儀器質量的信心，逐步形成國產替代進口的良性循環。

——中游競爭者激烈，本土企業佔領當地市場

與由跨國廠商壟斷的產業鏈上游相比，基因檢測產業鏈中游整體競爭更為激烈。以中國的基因測序服務市場為例，近年來，我國大大小小的測序服務機構層出不窮，呈野蠻增長之勢，目前已有200餘家機構從事基因測序服務相關業務，主要分布在北京、上海、深圳、廣州、杭州、武漢、蘇州等經濟發達的地區，競爭十分激烈。

而從全球範圍來看，全球基因測序服務區域市場一般被本土的基因測序服務公司所佔領。具體來看，在基因測序服務方面，美國的主要基因測序服務公司有Sequenom、Verinata Health、Ariosa Diagnostics和Natera等；國內市場基因測序服務市場主要被華大基因及貝瑞基因所壟斷，其他公司還包括達安基因、諾和致源、安諾優達等。而在生物信息分析方面，國外領先公司有CLOBio、NEXTBIO、Biomatter等專業的基因測序數據分析公司，以及包括谷歌、亞馬遜、微軟等在內的數據分析公司；國內市場則以華大基因和榮之聯為主導。

——下游競爭仍處起步階段，華大基因優勢顯著

目前，對於基因測序下游應用終端領域而言，基因測序技術還未得到全面推廣，市場競爭主要集中在醫療領域。同測序服務環節一樣，國內市場華大基因也具有明顯的競爭優勢；此外，達安基因、博奧生物等競爭力也相對突出。

發展趨勢：基因檢測液體活檢技術優勢明顯，腫瘤液體活檢或將成為基因測序主要應用方向

由前所述，目前基因測序主要應用在醫療領域，而基因檢測在液體活檢方面具有明顯的技術優勢，促使腫瘤液體活檢成為基因測序的主要應用方向之一。具體來看，對比傳統的腫瘤診斷方式，腫瘤液體活檢具有可在早期發現腫瘤、準確度高的優勢，從而實現早發現、早治療的目的，保守估計腫瘤液體活檢的滲透率為1-2%，那麼腫瘤液體活檢市場空間至少可以達到750億元。

而液體活檢（CTC/ctDNA技術）同比其他基因檢測技術有著明顯優勢，其採用非侵入式血液測試，能監測腫瘤或轉移灶釋放到血液的循環腫瘤細胞(CTC)和循環腫瘤DNA(ctDNA)碎片，除在腫瘤早期檢測上有著較大應用前景外，還可在整個腫瘤治療過程中提供個性化、高效的診療方案。由此可見，通過基因測序液體活檢實現腫瘤早期精確診斷並提供高效治療方案，有望大幅提高腫瘤患者存活率，未來腫瘤液體活檢將成為基因測序最有前景的應用領域之一，拉動基因測序行業快速發展。

以上數據及分析均來自於前瞻產業研究院《中國基因測序行業市場前瞻與投資戰略規劃報告》。

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