2023-2028年基因測序市場現(xiàn)狀與前景調(diào)研報告

盛世華研·2008-2010年鋼行業(yè)調(diào)研報告PAGE2服務(wù)熱線圳市盛世華研企業(yè)管理有限公司2028年基因測序市場2023-2028年基因測序市場現(xiàn)狀與前景調(diào)研報告報告目錄TOC\o"1-3"\u第1章基因測序技術(shù)及其發(fā)展歷程 41.1基因與生命系統(tǒng) 41.2基因測序技術(shù)的發(fā)展歷史 6第2章基因測序行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī) 112.1基因測序所處行業(yè)分類 112.2行業(yè)主管部門及監(jiān)管體制 122.3主要法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策 12（1）主要法律法規(guī) 12（2）主要鼓勵政策 142.4影響分析 17第3章我國基因測序行業(yè)主要發(fā)展特征 183.1行業(yè)主要壁壘 18（1）技術(shù)壁壘 18（2）政策壁壘 19（3）人才壁壘 19（4）資金壁壘 20（5）市場壁壘 203.2行業(yè)上下游關(guān)系及產(chǎn)業(yè)鏈分析 203.3行業(yè)周期性、季節(jié)性、區(qū)域性特征 21（1）行業(yè)周期性特征不明顯 21（2）行業(yè)季節(jié)性特征較明顯 21（3）行業(yè)區(qū)域性特征較明顯 223.4風險特征 22（1）國內(nèi)市場競爭加劇的風險 22（2）受上游儀器設(shè)備制造商壟斷影響的風險 22（3）行業(yè)監(jiān)管政策變動的風險 23（4）人才流失的風險 233.5釆購測序儀器與試劑的模式 23第4章2022-2023年中國基因測序行業(yè)發(fā)展情況分析 244.1基因測序技術(shù)的介紹及發(fā)展歷史 244.2基因測序行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 274.3基因測序行業(yè)上游的市場規(guī)模 274.4基因測序行業(yè)發(fā)展趨勢 27第5章企業(yè)案例分析：華大智造 295.1華大智造的市場地位 295.2華大智造的技術(shù)水平及特點 305.3公司競爭優(yōu)勢 315.4公司競爭劣勢 355.5華大智造取得的科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況 36第6章2023-2028年我國基因測序行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn) 36第1章基因測序技術(shù)及其發(fā)展歷程近二十年來，基因測序技術(shù)得到了長足的發(fā)展，根本性地改變了生命科學及醫(yī)學研究的方法與范疇，由以往局限于對宏觀現(xiàn)象的描述到從微觀分子層面探究決定各類生物現(xiàn)象的科學機理，探尋生命系統(tǒng)的終極奧秘。1.1基因與生命系統(tǒng)地球上的生物是富有層次的生命系統(tǒng)，從個體以下水平的細胞，到組織、器官、系統(tǒng)，到生命個體，再由不同生命個體組成種群、群落，并與環(huán)境相互作用，形成生態(tài)系統(tǒng)和地球生物圈，構(gòu)成了生命系統(tǒng)豐富的結(jié)構(gòu)層次。其中，DNA作為遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的承載者，在“DNA9RNA9蛋白質(zhì)”的中心法則下，與外界環(huán)境共同決定了生命系統(tǒng)。其中，DNA是遺傳信息的承載者，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。DNA是包括人類在內(nèi)的大部分生命體的遺傳物質(zhì)，又稱為脫氧核糖核酸，在空間結(jié)構(gòu)上呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，是由脫氧核糖和磷酸交替連接外列在外側(cè)構(gòu)成骨架,堿基排列在內(nèi)側(cè)，兩條鏈上的堿基連接成堿基對。DNA正是通過四種堿基序列腺嘌吟（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鳥嘌吟（G）的排列順序攜帶遺傳信息，在生物體遺傳、變異和蛋白質(zhì)合成中有重要作用，是生命密碼。圖DNA分子結(jié)構(gòu)模式圖基因是由一段DNA構(gòu)成的具有一定功能的基本遺傳單位，一部分基因用于指導蛋白質(zhì)合成；還有一部分非編碼DNA并不編碼蛋白質(zhì)，而是用于基因表達調(diào)節(jié)。以人類為例，人類DNA約有30億個堿基對，組成了2萬-2.5萬個基因，每個基因片段大小從數(shù)百個堿基到超過200萬個堿基不等?；蚪M是生物個體含有的遺傳物質(zhì)的總和，對于真核生物來說，基因組包含了細胞核內(nèi)的所有編碼DNA、非編碼DNA以及細胞核外線粒體或葉綠體中的DNA。RNA是另外一種核酸，分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也包含4種堿基，同樣可以攜帶遺傳信息。DNA上攜帶的遺傳信息正是通過RNA傳遞給蛋白質(zhì)的。蛋白質(zhì)是以氨基酸為基本單位構(gòu)成的大分子，是生命活動的主要承擔者。自然界中的蛋白質(zhì)有多達1010-1012種，參與組成生物體和細胞的各種結(jié)構(gòu)，執(zhí)行多種多樣的功能，例如構(gòu)成肌肉、羽毛、頭發(fā)的結(jié)構(gòu)蛋白、運輸氧氣的血紅蛋白、用于信息傳遞調(diào)節(jié)生命活動的胰島素、具有免疫功能的抗體、催化體內(nèi)生化反應(yīng)的酶等。基因表達是將其所攜帶的遺傳信息傳遞至蛋白質(zhì)的過程，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩大步驟，分別為DNA轉(zhuǎn)錄成RNA、RNA翻譯成蛋白質(zhì)。而在基因序列即遺傳信息不變的情況下，蛋白質(zhì)的表達卻也不盡相同，這是因為機體可通過DNA甲基化、非編碼基因、染色體重塑等多種方式對轉(zhuǎn)錄和翻譯過程做出調(diào)控，從而調(diào)控基因表達的水平，這便是表觀遺傳學的研究范疇。1.2基因測序技術(shù)的發(fā)展歷史基因測序指通過測序設(shè)備分析生物樣本（組織、細胞、血液樣本等）的DNA堿基序列信息，并解讀這些信息應(yīng)用于生命調(diào)控機制研究、疾病發(fā)病機理研究、臨床醫(yī)學診斷、個體化用藥指導等領(lǐng)域?；驕y序技術(shù)的發(fā)展歷史，是效率、通量和成本的變革歷史，促進了基因測序的普及，對生命科學和醫(yī)學研究起到重大推動作用，也使得大規(guī)模商業(yè)化的應(yīng)用變?yōu)榭赡?。從Sanger測序法發(fā)明以來，基因測序的發(fā)展大致歷經(jīng)三個發(fā)展階段，各發(fā)展階段均涌現(xiàn)了代表性的技術(shù)，不同技術(shù)之間相互補充，為科學家的研究提供更豐富全面的信息。基因測序在第一個發(fā)展階段的代表性技術(shù)主要是Sanger法測序技術(shù)，成本高、通量低但準確率極高，是目前測序結(jié)果驗證的金標準；第二個發(fā)展階段的代表性技術(shù)是高通量測序技術(shù)，在保持較高準確率的基礎(chǔ)上，大幅提高通量、降低成本，是目前及未來相當長一段時間內(nèi)的主流技術(shù)，也是基因測序普及及商業(yè)化應(yīng)用的主要推動力；第三個發(fā)展階段的代表性技術(shù)是單分子測序技術(shù)，主要依靠物理方法在單分子水平讀取，讀長延長，降低了生物信息分析的難度，但準確率達不到應(yīng)用要求，技術(shù)仍待完善，作為補充為科學研究提供更多的信息。具體情況如下：①第一發(fā)展階段1977年Sanger發(fā)明了雙脫氧核糖核酸鏈末端終止法。自上世紀90年代起，大量基因測序均采用半自動化毛細管電泳Sanger測序法。該測序方法的主要步驟和原理如下：①DNA片段擴增：將碎片化的DNA連接到質(zhì)粒1載體中，跟隨質(zhì)粒進行自我復(fù)制；②循環(huán)測序：加入一定比例帶有熒光標記的、可以用來中斷DNA合成反應(yīng)的反應(yīng)物，DNA復(fù)制過程中在任一位置都有可能終止，經(jīng)歷大量循環(huán)合成后將形成長短不同的、帶末端標記的DNA鏈；③凝膠電泳：通過凝膠電泳,DNA鏈將根據(jù)長短次序依次排開，利用放射自顯影各鏈末端的熒光標記，實現(xiàn)DNA序列讀取。該技術(shù)的突出優(yōu)勢是長讀長及高準確性，一次讀取DNA片段長度可達1,000bp,準確率可到99.99%；但測序通量低，耗時長，成本高，因此應(yīng)用范圍有限。目前該技術(shù)主要用于單基因病多外顯子的測序或者少量基因多位點的檢測,以及驗證高通量測序中出現(xiàn)的陽性結(jié)果。雖然其他測序技術(shù)有很大的通量，但基于Sanger原理的毛細管電泳測序仍是超高精度測序的金標準，目前其他新發(fā)展的測序技術(shù)結(jié)果都必須應(yīng)用Sanger測序技術(shù)對其結(jié)果進行認證。因此，該測序技術(shù)尚未完全被取代。②第二發(fā)展階段第二發(fā)展階段的代表性測序技術(shù)主要是高通量測序技術(shù)，又稱下一代測序技術(shù)（即NextGenerationSequencing,NGS），是目前也是未來較長時間內(nèi)的主流基因測序技術(shù)。高通量測序技術(shù)的核心思想是邊合成邊測序，即通過捕捉新合成的末端的標記來確定DNA的序列。該測序方法的主要步驟和原理如下：①建庫：DNA碎片化，并添加接頭到DNA片段兩端；②橋式擴增并形成DNA簇：攜帶引物的DNA兩端固定在測序芯片上，通過橋式PCR反應(yīng)實現(xiàn)DNA擴增，以實現(xiàn)信號放大，DNA在各自的位置解鏈后形成DNA簇，該DNA簇內(nèi)的DNA完全相同；③邊合成邊測序：反應(yīng)體系內(nèi)的4種堿基用不同的熒光標記分別標記，DNA簇中的各DNA鏈同步復(fù)制，每延伸一個堿基讀取一次信號，實現(xiàn)邊合成邊測序，且各DNA簇同時讀取，實現(xiàn)高通量。高通量測序的不同DNA片段固定在同一個基因芯片中同時邊合成邊測序，因此通量和速度大幅提高；但由于在高通量測序中，單個DNA必須擴增成由相同DNA組成的DNA簇，來增強熒光信號強度從而讀出DNA序列，隨著DNA片段長度增長，在擴增過程中，堿基添加出現(xiàn)錯誤的概率也隨之增加、且基因簇復(fù)制的協(xié)同性降低，將導致測序質(zhì)量下降，這嚴格限制了高通量測序的讀長（不超過500bp）。因此，高通量測序具有通量高、讀長短的特點，需要在建庫階段打斷DNA成為小片段，測序完畢后經(jīng)由生物信息技術(shù)作拼接，因此對實驗技術(shù)和生物信息技術(shù)有較高的要求。高通量測序大幅降低了測序成本、縮短了測序時間，同時保持了較高的準確性，目前是基因測序主流技術(shù)，也是基因測序技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用普及的主要推動力。以人類基因組測序為例，高通量測序?qū)⒁蝗朔莼蚪M測序的時間從數(shù)年縮短至一周，測序成本由上億美金降低到數(shù)千美金甚至更低。行業(yè)上游所涉及的高通量測序技術(shù)的技術(shù)平臺主要由美國公司Illumina和ThermoFisher提供，其中Illumina憑借其超高通量和相對較長讀長的優(yōu)勢，占有超過70%的市場份額。圖高通量測序流程圖數(shù)據(jù)來源：Lu,Yuan&Shen,Yingjia&Warren,Wesley&Walter,Ronald.（2016）.NextGenerationSequencinginAquaticModels.10.5772/61657.③第三發(fā)展階段測序技術(shù)第三個發(fā)展階段的代表性技術(shù)是單分子測序技術(shù)，主要依靠現(xiàn)代光學、高分子、納米技術(shù)等手段來區(qū)分堿基信號差異的原理，直接在單分子水平讀取序列信息，測序前無需進行PCR擴增，讀長增加、數(shù)據(jù)分析難度降低，但準確率較低、技術(shù)待完善，目前作為補充滿足科研機構(gòu)的一些特殊研究需求。近二十年來，基因測序技術(shù)得到了長足的發(fā)展，根本性地改變了生命科學及醫(yī)學研究的方法與范疇，由以往局限于對宏觀現(xiàn)象的描述到從微觀分子等層面探究決定各類生物現(xiàn)象的科學機理，探尋生命系統(tǒng)的終極奧秘。從獲知DNA所承載的遺傳信息開始，確定基因和非編碼DNA的功能，探明蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)及其功能，探究DNA和蛋白質(zhì)如何相互作用并和環(huán)境共同創(chuàng)造出復(fù)雜的生命系統(tǒng)；發(fā)現(xiàn)不同個體間的基因序列差異，并以此更好地幫助在個體水平上預(yù)測疾病風險、用藥效果，開發(fā)疾病早期檢測、診斷和治療手段；超越個體水平，比較不同種屬之間的基因組差異，比較種屬間的基因異同。同時，不斷開發(fā)基因研究和數(shù)據(jù)儲存的新技術(shù)，以推動生命系統(tǒng)研究的發(fā)展。第2章基因測序行業(yè)監(jiān)管情況及主要政策法規(guī)2.1基因測序所處行業(yè)分類根據(jù)中國證監(jiān)會發(fā)布的《上市公司行業(yè)分類指引（2012年修訂）》的規(guī)定，基因測序所處行業(yè)為專用設(shè)備制造業(yè)（代碼：C35）。根據(jù)《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導目錄》（國家發(fā)展和改革委員會公告2017年第1號），基因測序?qū)儆趹?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的生物醫(yī)學工程產(chǎn)業(yè)（醫(yī)用檢查檢驗儀器及服務(wù)）。2.2行業(yè)主管部門及監(jiān)管體制基因測序所處行業(yè)的主管部門包括國家發(fā)展和改革委員會、國家科學技術(shù)部、國家衛(wèi)生健康委員會、國家藥品監(jiān)督管理局、國家商務(wù)部等。各部門職責如下表所示：主管部門主要職責國家發(fā)展和改革委員會負責組織實施產(chǎn)業(yè)政策，研究擬定醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，指導行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和實施行業(yè)管理等，從宏觀上指定基因檢測產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃國家科學技術(shù)部負責擬訂國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略方針以及科技發(fā)展、基礎(chǔ)研究規(guī)劃和政策并組織實施，統(tǒng)籌推進國家創(chuàng)新體系建設(shè)和科技體制改革，組織協(xié)調(diào)國家重大基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，編制國家重大科技項目規(guī)劃并監(jiān)督實施，牽頭建立統(tǒng)一的國家科技管理平臺和科研項目資金協(xié)調(diào)、評估、監(jiān)管機制等國家衛(wèi)生健康委員會承接原衛(wèi)計委的職能，負責擬訂醫(yī)療機構(gòu)管理有關(guān)政策規(guī)范和標準并組織實施，擬訂醫(yī)療機構(gòu)和醫(yī)療服務(wù)全行業(yè)管理辦法并監(jiān)督實施，指導臨床實驗室管理和資質(zhì)審查及規(guī)范等工作，參與醫(yī)療器械臨床試驗管理工作，監(jiān)督指導全國醫(yī)療機構(gòu)評審評價國家藥品監(jiān)督管理局負責藥品、醫(yī)療器械和化妝品安全監(jiān)督管理、標準管理、注冊管理、質(zhì)量管理、上市后風險管理、監(jiān)督檢查和對外交流合作等，制定以上各方面管理的制度規(guī)范并組織實施具體工作國家商務(wù)部負責制定進出口商品、加工貿(mào)易管理辦法和進出口管理商品、技術(shù)目錄，擬訂并執(zhí)行對外技術(shù)貿(mào)易、進出口管制以及鼓勵技術(shù)和成套設(shè)備進出口的貿(mào)易政策，依法監(jiān)督技術(shù)引進、設(shè)備進口、國家限制出口技術(shù)的工作2.3主要法律法規(guī)及產(chǎn)業(yè)政策（1）主要法律法規(guī)與行業(yè)相關(guān)的主要政策、法律和法規(guī)如下:序號法律法規(guī)名稱相關(guān)內(nèi)容實施時間1《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》為了保證醫(yī)療器械的安全、有效，保障人體健康和生命安全，促進醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展，制定本條例。在中華人民共和國境內(nèi)從事醫(yī)療器械的研制、生產(chǎn)、經(jīng)營、使用活動及其監(jiān)督管理，適用本條例。2021年6月2《中華人民共和國生物安全法》為了維護國家安全，防范和應(yīng)對生物安全風險，制定本法。明確了生物安全的重要地位和原則，規(guī)定生物安全是國家安全的重要組成部分，完善了11項生物安全風險防控基本制度。2021年4月3《人類遺傳資源管理條例》為了有效保護和合理利用我國人類遺傳資源，制定本條例?！稐l例》在1998年制定的《人類遺傳資源管理暫行辦法》施行經(jīng)驗基礎(chǔ)上，從加大保護力度、促進合理利用、加強規(guī)范、優(yōu)化服務(wù)監(jiān)管等方面對我國人類遺傳資源管理作了規(guī)定。2019年7月4《關(guān)于擴大高校和科研院所科研相關(guān)自主權(quán)若干意見》改進科研儀器設(shè)備耗材采購管理。簡化采購流程，縮短采購周期，對獨家代理或生產(chǎn)的儀器設(shè)備，高校和科研院所可以按有關(guān)規(guī)定和程序采取更靈活便利的采購方式。2019年8月5《醫(yī)療器械注冊與備案管理辦法》為了規(guī)范醫(yī)療器械注冊與備案行為，保證醫(yī)療器械的安全、有效和質(zhì)量可控，根據(jù)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》，制定本辦法。對基本要求、醫(yī)療器械注冊、特殊注冊程序、變更注冊與延續(xù)注冊、醫(yī)療器械備案、工作時限、監(jiān)督管理和法律責任等相關(guān)方面進行了規(guī)定。2021年10月6《體外診斷試劑注冊與備案管理辦法》為了規(guī)范體外診斷試劑注冊與備案行為，保證體外診斷試劑的安全、有效和質(zhì)量可控，根據(jù)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》，制定本辦法。對基本要求、體外診斷試劑注冊、特殊注冊程序、變更注冊與延續(xù)注冊、體外診斷試劑備案、工作時限、監(jiān)督管理和法律責任等相關(guān)方面進行了規(guī)定。2021年10月7《醫(yī)療器械生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法》為了加強醫(yī)療器械生產(chǎn)監(jiān)督管理，規(guī)范醫(yī)療器械生產(chǎn)活動，保證醫(yī)療器械安全、有效，制定本辦法。對醫(yī)療器械的生產(chǎn)許可與備案管理、生產(chǎn)質(zhì)量管理、監(jiān)督檢查、法律責任等相關(guān)方面進行了規(guī)定。2022年5月8《國家重大科研儀器研制項目管理辦法》提出重大科研儀器項目面向科學前沿和國家需求，以科學目標為導向，資助對促進科學發(fā)展、探索自然規(guī)律和開拓研究領(lǐng)域具有重要作用的原創(chuàng)性科研儀器與核心部件的研制，以提升我國的原始創(chuàng)新能力2019年1月9《醫(yī)療器械使用質(zhì)量監(jiān)督管理辦法》為加強醫(yī)療器械使用質(zhì)量監(jiān)督管理，保證醫(yī)療器械使用安全、有效，根據(jù)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》，制定本辦法。對醫(yī)療器械的采購、驗收與貯存、使用、維護與轉(zhuǎn)讓、監(jiān)督管理、法律責任等相關(guān)方面進行了規(guī)定。2016年2月10《醫(yī)療器械經(jīng)營監(jiān)督管理辦法》為了加強醫(yī)療器械經(jīng)營監(jiān)督管理，規(guī)范醫(yī)療器械經(jīng)營活動，保證醫(yī)療器械安全、有效，根據(jù)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》，制定本辦法。對醫(yī)療器械的經(jīng)營許可與備案管理、經(jīng)營質(zhì)量管理、監(jiān)督檢查、法律責任等相關(guān)方面進行了規(guī)定。2022年5月11《醫(yī)療器械標準管理辦法》為加強醫(yī)療器械標準管理，根據(jù)《中華人民共和國標準化法》《中華人民共和國標準化法實施條例》和《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》等法律法規(guī)，制定本辦法。對醫(yī)療器械的標準管理職責、標準制定與修訂、標準實施與監(jiān)督等相關(guān)方面進行了規(guī)定。2017年7月12《醫(yī)療器械分類規(guī)則》本規(guī)則用于指導制定醫(yī)療器械分類目錄和確定新的醫(yī)療器械的管理類別。2016年1月13《醫(yī)療器械分類目錄》新《分類目錄》按技術(shù)專業(yè)和臨床使用特點分為22個子目錄，不包括體外診斷試劑。2018年8月14《醫(yī)療器械說明書和標簽管理規(guī)定》規(guī)范醫(yī)療器械說明書和標簽，凡在中華人民共和國境內(nèi)銷售、使用的醫(yī)療器械，應(yīng)當按照本規(guī)定要求附有說明書和標簽。2014年10月15《醫(yī)療器械安全和性能的基本原則》為構(gòu)建科學的醫(yī)療器械監(jiān)管體系，加快與國際接軌，國家藥監(jiān)局組織相關(guān)部門等同轉(zhuǎn)化IMDRF2018版《基本原則》。該文件的發(fā)布，對于醫(yī)療器械注冊審評和上市后監(jiān)管將發(fā)揮重要的指導作用，標志著我國醫(yī)療器械監(jiān)管發(fā)展進入新階段，醫(yī)療器械監(jiān)管國際化又邁出了堅實的一步。2020年3月（2）主要鼓勵政策①支持基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，全面改善疾控機構(gòu)設(shè)施設(shè)備條件2020年5月，國務(wù)院《政府工作報告》提出穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，引導企業(yè)增加研發(fā)投入，加快建設(shè)國家實驗室，重組國家重點實驗室體系，發(fā)展社會研發(fā)機構(gòu)，加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)；改革疾病預(yù)防控制體制，加強傳染病防治能力建設(shè)，完善傳染病直報和預(yù)警系統(tǒng)，堅持及時公開透明發(fā)布疫情信息。用好抗疫特別國債，加大疫苗、藥物和快速檢測技術(shù)研發(fā)投入，增加防疫救治醫(yī)療設(shè)施，增加移動實驗室，強化應(yīng)急物資保障，強化基層衛(wèi)生防疫。②“十三五”規(guī)劃明確支持和推動醫(yī)療設(shè)備的國產(chǎn)化2016年3月，全國人民代表大會發(fā)布中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要指出，支持新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、精準醫(yī)療等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長點。加強前瞻布局，在生命科學等領(lǐng)域，培育一批戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。加快發(fā)展合成生物和再生醫(yī)學技術(shù)，打造未來發(fā)展新優(yōu)勢。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動指出，加速推動基因組學等生物技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用示范體系，推進個性化醫(yī)療、新型藥物、生物育種等新一代生物技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的規(guī)?；l(fā)展，推進基因庫細胞庫等基礎(chǔ)平臺建設(shè)。2016年7月，國務(wù)院發(fā)布《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，在發(fā)展先進高效生物技術(shù)一節(jié)中提出加快推進基因組學新技術(shù)、合成生物技術(shù)、生物大數(shù)據(jù)等生命科學前沿關(guān)鍵技術(shù)突破，加強生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展及生命科學研究核心關(guān)鍵裝備研發(fā)，提升我國生物技術(shù)前沿領(lǐng)域原創(chuàng)水平，搶占國際生物技術(shù)競爭制高點，在人口健康技術(shù)一節(jié)中提出加快推進基因組學新技術(shù)、合成生物技術(shù)、生物大數(shù)據(jù)等生命科學前沿關(guān)鍵技術(shù)突破，加強生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展及生命科學研究核心關(guān)鍵裝備研發(fā)，提升我國生物技術(shù)前沿領(lǐng)域原創(chuàng)水平，搶占國際生物技術(shù)競爭制高點；在人口健康技術(shù)一節(jié)中提出把握生物技術(shù)和信息技術(shù)融合發(fā)展機遇，建立百萬健康人群和重點疾病病人的前瞻隊列，建立多層次精準醫(yī)療知識庫體系和國家生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)共享平臺，重點攻克新一代基因測序技術(shù)、組學研究和大數(shù)據(jù)融合分析技術(shù)等精準醫(yī)療核心關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)一批重大疾病早期篩查、分子分型、個體化治療、療效預(yù)測及監(jiān)控等精準化應(yīng)用解決方案和決策支持系統(tǒng)，推動醫(yī)學診療模式變革。③打造戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，在基因檢測等重點領(lǐng)域培育一批重大產(chǎn)業(yè)項目2019年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》，提出打造一批產(chǎn)業(yè)鏈條完善、輻射帶動力強、具有國際競爭力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，增強經(jīng)濟發(fā)展新動能。推動新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、高端裝備制造、新材料等發(fā)展壯大為新支柱產(chǎn)業(yè)，在新型顯示、新一代通信技術(shù)、5G和移動互聯(lián)網(wǎng)、蛋白類等生物醫(yī)藥、高端醫(yī)學診療設(shè)備、基因檢測、現(xiàn)代中藥、智能機器人、3D打印、北斗衛(wèi)星應(yīng)用等重點領(lǐng)域培育一批重大產(chǎn)業(yè)項目。④支持新一代基因測序技術(shù)、組學研究等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用2016年3月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《促進醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的指導意見》，提出加快醫(yī)療器械轉(zhuǎn)型升級，推動全自動生化分析儀、化學發(fā)光免疫分析儀、高通量基因測序儀、五分類血細胞分析儀等體外診斷設(shè)備和配套試劑產(chǎn)業(yè)化；提出對經(jīng)確定為創(chuàng)新醫(yī)療器械的基因檢測產(chǎn)品等，按照創(chuàng)新醫(yī)療器械審批程序優(yōu)先審查，加快創(chuàng)新醫(yī)療服務(wù)項目進入醫(yī)療體系，促進新技術(shù)進入臨床使用。2017年4月，科技部發(fā)布《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項規(guī)劃》，指出要發(fā)展新一代生物檢測技術(shù)，其中包括發(fā)展新一代基因測序技術(shù)，重視單分子技術(shù)在其中的應(yīng)用和測序數(shù)據(jù)的分析解讀；發(fā)展單細胞分離、基因組擴增、轉(zhuǎn)錄組擴增和單細胞基因組分析技術(shù)；發(fā)展生物大分子的單分子檢測、熒光原位雜交技術(shù)和降噪技術(shù)；發(fā)展蛋白質(zhì)測序技術(shù)、新型質(zhì)譜和微流控芯片等技術(shù)；發(fā)展基因和蛋白質(zhì)精準測量技術(shù)，推動生物檢測技術(shù)向微量、痕量、單分子、高通量等方向發(fā)展；重點發(fā)展基因測序技術(shù)等新一代生命組學臨床應(yīng)用技術(shù)、生物大數(shù)據(jù)云計算技術(shù)和生物醫(yī)學分析技術(shù)。2017年1月，發(fā)改委發(fā)布《“十三五”生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確了基因檢測能力覆蓋50%以上出生人口的目標，強調(diào)了以個人基因組信息為基礎(chǔ)，結(jié)合蛋白質(zhì)組、代謝組等相關(guān)內(nèi)環(huán)境信息，整合不同數(shù)據(jù)層面的生物學信息庫，利用基因測序、影像、大數(shù)據(jù)分析等手段，在產(chǎn)前胎兒罕見病篩查、腫瘤、遺傳性疾病等方面實現(xiàn)精準的預(yù)防、診斷和治療。2019年9月，發(fā)改委等部門印發(fā)《促進健康產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動綱要（2019-2022年）》，提出支持前沿技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用。發(fā)揮部門合力，增強科研立項、臨床試驗、準入、監(jiān)管等政策的連續(xù)性和協(xié)同性，加快新一代基因測序、腫瘤免疫治療、干細胞與再生醫(yī)學、生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵技術(shù)研究和轉(zhuǎn)化，推動重大疾病的早期篩查、個體化治療等精準化應(yīng)用解決方案和決策支持系統(tǒng)應(yīng)用。2.4影響分析當前，生物技術(shù)作為戰(zhàn)略新興行業(yè)，在未來經(jīng)濟社會發(fā)展中具有日益凸顯的戰(zhàn)略地位，而現(xiàn)代生物技術(shù)的一系列重要進展和重大突破使得生命科學與生物技術(shù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化加速。我國政府為加快該行業(yè)發(fā)展以打造國家科技核心競爭力和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，加大了產(chǎn)業(yè)扶持力度，先后出臺了多項政策和法規(guī)，推動了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。上述政策和法規(guī)的發(fā)布和落實，為生命科學與生物技術(shù)行業(yè)提供了財政、稅收、技術(shù)和人才等多方面支持，為包括華大智造在內(nèi)的業(yè)內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)營環(huán)境，有利于華大智造持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。第3章我國基因測序行業(yè)主要發(fā)展特征3.1行業(yè)主要壁壘（1）技術(shù)壁壘基因測序?qū)儆诩夹g(shù)密集型的行業(yè)，主要技術(shù)包括核酸提取、建庫、測序技術(shù)以及對數(shù)據(jù)解讀的生物信息分析技術(shù)。該行業(yè)核心技術(shù)壁壘高、生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、技術(shù)掌握和革新難度大、質(zhì)量控制要求高，新進入者很難在短期內(nèi)掌握各種技術(shù)并形成競爭力。此外，對大量的基因數(shù)據(jù)測序結(jié)果進行有針對性的分析與解讀也將成為行業(yè)主要的競爭壁壘。數(shù)據(jù)解讀是以大樣本量基因組數(shù)據(jù)庫的積累為基礎(chǔ)，結(jié)合各種生物性狀數(shù)據(jù)，通過數(shù)理統(tǒng)計、模型構(gòu)建發(fā)現(xiàn)基因跟表型之間的關(guān)系，輔助科研及臨床應(yīng)用。因此，數(shù)據(jù)解讀是整個基因測序行業(yè)最具價值的部分，通過長時間、大量項目經(jīng)驗積累的數(shù)據(jù)分析與解讀能力所形成的高壁壘也是限制這方面企業(yè)數(shù)量和規(guī)模的主要原因。（2）政策壁壘基因測序產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展經(jīng)歷了一系列監(jiān)管政策變動的歷程。2014年以前，我國基因檢測行業(yè)監(jiān)管狀態(tài)寬松。2014年2月，國家食藥監(jiān)局和國家衛(wèi)計委聯(lián)合發(fā)布通知，宣布包括產(chǎn)前基因檢測在內(nèi)的所有醫(yī)療技術(shù)需要應(yīng)用的檢測儀器、診斷試劑和相關(guān)醫(yī)用軟件等產(chǎn)品，如用于疾病的預(yù)防、診斷、監(jiān)護、治療監(jiān)測、健康狀態(tài)評價和遺傳性疾病的預(yù)測，需經(jīng)國家食藥監(jiān)局審批注冊，并經(jīng)衛(wèi)生計生行政部門批準技術(shù)準入，方可應(yīng)用；已經(jīng)應(yīng)用的，必須立即停止。根據(jù)國家藥監(jiān)局的相關(guān)政策，基因檢測相關(guān)的診斷試劑和軟件屬于體外診斷試劑，納入醫(yī)療器械管理體系進行管理，需要取得注冊批件后方可上市銷售。對于新進入企業(yè)來說，獲得行業(yè)準入及產(chǎn)品注冊的投資大、周期長、風險高，難以在短時間內(nèi)與已有企業(yè)形成有效競爭。（3）人才壁壘基因測序行業(yè)是一個技術(shù)密集、多學科高度綜合滲透的產(chǎn)業(yè)，涉及生物學、醫(yī)學、計算機、統(tǒng)計學、生物信息學、物理等眾多學科領(lǐng)域，基因技術(shù)與檢測服務(wù)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨筝^高，在新產(chǎn)品注冊、生產(chǎn)質(zhì)量控制、生產(chǎn)環(huán)節(jié)管理、市場研究、市場開發(fā)等環(huán)節(jié)均需要大量的醫(yī)學技術(shù)人員、生物學技術(shù)人員，以及一些具有專業(yè)背景的復(fù)合型人才。因此，新進入的企業(yè)很難在短期吸納較多高端復(fù)合背景的相關(guān)人才，由此直接導致新進入企業(yè)業(yè)務(wù)開展緩慢,效率不高。（4）資金壁壘由于二代測序儀具有通量大、精度高、技術(shù)發(fā)展較快、操作專業(yè)性強等特征，購買價格和儀器維護費用均較為昂貴。因此，開展相關(guān)業(yè)務(wù)需要大規(guī)模的固定資產(chǎn)投資和流動資金投入，投資風險較大，限制了企業(yè)進入這一領(lǐng)域。（5）市場壁壘基因測序行業(yè)的客戶專業(yè)性較強，對測序結(jié)果的質(zhì)量要求較高，在已有公司與客戶建立穩(wěn)定合作關(guān)系的前提下，客戶更換測序服務(wù)商會較為謹慎，新進入者獲客難度較大，形成了一定的市場壁壘。3.2行業(yè)上下游關(guān)系及產(chǎn)業(yè)鏈分析資料來源：公開資料、東吳證券研究所測序產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要是測序相關(guān)儀器及試劑的生產(chǎn)。測序產(chǎn)品是高技術(shù)含量設(shè)備，技術(shù)壁壘極高。目前，上游已被國際巨頭Illumina、Life和Roche主宰，且近幾年技術(shù)升級迅速，測序通量、速度、準確性不斷提高，成本顯著下降。國內(nèi)企業(yè)多為貼牌生產(chǎn)。以國內(nèi)的基礎(chǔ)工業(yè)和科研創(chuàng)新水平，短時間要直接挑戰(zhàn)測序工業(yè)產(chǎn)品較困難。但采購試劑和測序儀器的高昂成本對于國內(nèi)中游服務(wù)企業(yè)帶來沉重負擔。測序產(chǎn)業(yè)鏈的下游主要是測序服務(wù)使用者，包括醫(yī)療機構(gòu)、科研機構(gòu)、制藥企業(yè)和個人等。生育健康市場目前已有比較成熟的產(chǎn)品，是當前基因測序產(chǎn)業(yè)收入規(guī)模最大的細分市場。腫瘤基因測序特別是早期腫瘤篩查，處于由科研向臨床轉(zhuǎn)化的階段，企業(yè)的技術(shù)能力和渠道能力十分關(guān)鍵。消費級測序領(lǐng)域產(chǎn)品化空間廣闊，但目前規(guī)范程度低。3.3行業(yè)周期性、季節(jié)性、區(qū)域性特征（1）行業(yè)周期性特征不明顯基因測序行業(yè)下游客戶基礎(chǔ)廣泛，因此周期性特征不明顯。（2）行業(yè)季節(jié)性特征較明顯行業(yè)下游為醫(yī)療機構(gòu)、科研機構(gòu)、企事業(yè)單位和個人?？蒲袡C構(gòu)、醫(yī)療機構(gòu)通常采用預(yù)算管理制度和集中采購制度，一般上半年主要進行預(yù)算審批，下半年進行采購和實施，因此，若客戶中科研機構(gòu)、醫(yī)療機構(gòu)占比較大，則合同簽署高峰期通常出現(xiàn)在下半年，相應(yīng)實際合同執(zhí)行、收入確認高峰期也出現(xiàn)在下半年。（3）行業(yè)區(qū)域性特征較明顯國際上，基因測序行業(yè)發(fā)展最快的國家是美國，外國企業(yè)在該市場上幾乎處于壟斷地位。國內(nèi)近幾年發(fā)展較迅速，但由于我國經(jīng)濟發(fā)展不平衡，導致基因測序行業(yè)在東部地區(qū)較欠發(fā)達的西部地區(qū)推廣更快。因而存在較明顯的區(qū)域性特征。3.4風險特征（1）國內(nèi)市場競爭加劇的風險但隨著市場環(huán)境逐漸成熟、國家政策逐步放開，行業(yè)中競爭對手的不斷涌現(xiàn)和同質(zhì)化的產(chǎn)品的增加將會加劇行業(yè)競爭。大部分基礎(chǔ)檢驗項目在市場競爭態(tài)勢較為嚴峻的情況下，在確保服務(wù)質(zhì)量并充分控制成本的情況下利潤并不豐厚，一旦市場進入到低價競爭，可能導致行業(yè)內(nèi)的企業(yè)產(chǎn)品收入和服務(wù)質(zhì)量的下降，行業(yè)利益將整體受到影響。（2）受上游儀器設(shè)備制造商壟斷影響的風險目前，全球基因測序市場被Illumina、Life（被賽默飛收購）和Roche壟斷，三者占據(jù)市場份額的90%以上，上游產(chǎn)品基本被三巨頭壟斷。中游的國內(nèi)檢驗機構(gòu)及醫(yī)院在購買測序儀上基本喪失議價能力，只能以國內(nèi)市場龐大作為談判籌碼。如果市場增長達不到雙方的預(yù)期，測序試劑產(chǎn)品和服務(wù)也將面臨利潤下滑，前期投入成本無法回收的窘境，企業(yè)的生存和發(fā)展必然受到限制。（3）行業(yè)監(jiān)管政策變動的風險我國基因測序行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了一系列監(jiān)管政策變動，從2014年前的監(jiān)管混亂、市場無序發(fā)展階段，到2014年監(jiān)管機構(gòu)加強監(jiān)管、規(guī)范行業(yè)發(fā)展階段，2015年政策面逐漸回暖、放開試點單位，2016年取消試點單位?？梢钥闯?，基因測序行業(yè)的監(jiān)管政策不穩(wěn)定、且趨于嚴格。行業(yè)內(nèi)企業(yè)如果不能持續(xù)滿足國家監(jiān)督管理部門的有關(guān)規(guī)定和政策要求，則存在被相關(guān)部門處罰的風險，給公司生產(chǎn)經(jīng)營帶來不利影響。（4）人才流失的風險基因測序集成了分子生物學、生物化學、遺傳學、免疫學、病理學、信息學等多學科技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合型技術(shù)，因而技術(shù)人才需求較大。同時，團隊的經(jīng)驗和能力直接影響公司的盈利水平。因此，倘若高端專業(yè)技術(shù)人才流失，將極大程度地制約公司發(fā)展。3.5釆購測序儀器與試劑的模式由于基因測序行業(yè)上游儀器、設(shè)備供應(yīng)商的集中度較高，可選擇范圍較少，行業(yè)內(nèi)的測序服務(wù)商均涉及向Illumina、ThermoFisher采購主要儀器、試劑的情況。除向上述供應(yīng)商直接采購?fù)猓A大基因還向關(guān)聯(lián)公司華大智造采購其自產(chǎn)的測序儀器、試劑；貝瑞基因則與Illumina聯(lián)合開發(fā)了一款NextSeqCN500基因測序儀并取得了國家藥監(jiān)局的上市批準，可用于支持其臨床測序的需求。第4章2022-2023年中國基因測序行業(yè)發(fā)展情況分析4.1基因測序技術(shù)的介紹及發(fā)展歷史基因測序技術(shù)(DNASequencing)，是指獲得目標DNA片段堿基(包括腺嘌吟A、胸腺嘧啶T、胞嘧啶C與鳥嘌吟G)排列順序的技術(shù)。在基礎(chǔ)生物學研究，以及包括醫(yī)學診斷、生物技術(shù)開發(fā)、法醫(yī)生物學、系統(tǒng)生物學、微生物學等不斷拓展的多個其他應(yīng)用領(lǐng)域中，基因測序技術(shù)已成為極其重要的專業(yè)技術(shù)之一?，F(xiàn)代基因測序技術(shù)已經(jīng)能幫助科學家獲得人類基因組以及其他許多動植物和微生物物種的完整DNA序列。1977年，WalterGilbert和FrederickSanger發(fā)明了第一代測序技術(shù)，并應(yīng)用該測序技術(shù)測定了首個基因組序列：全長5375個堿基的噬菌體X174。WalterGilbert和FrederickSanger所使用的測序方法是雙脫氧鏈終止法(ChainTerminationMethod)，該技術(shù)是在待測DNA模板中加入A、T、G、C四種脫氧核苷酸，并分別摻入四種雙脫氧核苷酸。由于DNA鏈合成過程遇到雙脫氧核苷酸即終止，因此會產(chǎn)生以A、T、C、G結(jié)束的四組不同長度的一系列核苷酸，然后在尿素變性的PAGE膠上電泳進行檢測，從而獲得DNA堿基序列。雙脫氧鏈終止法與化學降解法以及其衍生方法被統(tǒng)稱為Sanger測序技術(shù)。Sanger測序技術(shù)在結(jié)合熒光標記和毛細管電泳后，在人類基因組計劃中得到廣泛的應(yīng)用，但是Sanger測序技術(shù)一次只能獲得一條長度在700至1000個堿基的序列，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代科學發(fā)展對生物基因序列獲取的迫切需求。高通量測序技術(shù)(High-throughputsequencing)是對傳統(tǒng)Sanger測序技術(shù)的革命性改變，可一次對幾百萬到幾十億條核酸分子進行序列測定，部分文獻資料亦稱其為大規(guī)模并行測序(MassivelyParallelSequencing,MPS)或下一代測序技術(shù)(NextGenerationSequencing,NGS)。高通量測序技術(shù)以其通量高、準確性高等優(yōu)勢促進了個人全基因組測序成本從數(shù)十萬美金降低至數(shù)百美金，從而促進基因組學的臨床推廣。高通量測序技術(shù)能有效克服Sanger測序技術(shù)成本高、通量低、對人力需求大等缺點，與以往的傳統(tǒng)測序技術(shù)相比，其從測序原理、測序過程、適用范圍及測序結(jié)果等方面均存在本質(zhì)不同。該技術(shù)的出現(xiàn)給生物學領(lǐng)域帶來新的突破。目前，高通量測序技術(shù)包含三種主流方式：橋式PCR擴增與邊合成邊測序結(jié)合的測序技術(shù)、乳液PCR與半導體合成測序技術(shù)、以華大智造為代表的DNA納米球與聯(lián)合探針錨定聚合技術(shù)結(jié)合的測序技術(shù)。以華大智造為代表的技術(shù)為例，其主要的原理如下：首先是建庫，將待測的DNA碎片化，并將接頭添加到DNA片段兩端，環(huán)化得到單鏈環(huán)狀DNA；其次是擴增，通過單鏈環(huán)狀DNA的滾環(huán)擴增，將DNA待測序列進行無損復(fù)制并形成DNA納米球；然后是測序，將DNA納米球固定在陣列化的測序芯片上，通過每輪與特定的酶和熒光探針反應(yīng)，可發(fā)出不同的熒光信號并被高分辨率成像系統(tǒng)采集和識別，從而獲得單個堿基序列。重復(fù)以上反應(yīng)數(shù)百次，可獲得大量DNA片段的堿基序列；最后，通過生物信息處理，主要為去重和拼接，獲得待測DNA片段的序列。根據(jù)美國國家衛(wèi)生院數(shù)據(jù)，隨著高通量測序技術(shù)的大規(guī)模使用，人類全基因組測序的成本實現(xiàn)了快速的降低，在2009年降低至10萬美元左右，在2015年已降低至1,000美元左右。而目前，華大智造測序儀DNBSEQ-T7系列已經(jīng)可實現(xiàn)測序成本降至約500美元。除Sanger測序技術(shù)與高通量測序技術(shù)之外，單分子測序技術(shù)亦為一種測序選擇，該技術(shù)的特點是無需對DNA模板進行擴增。最初單分子測序技術(shù)采用與Sanger測序技術(shù)類似的熒光測序法。之后單分子熒光測序法由PacificBiosciences的單分子實時測序(Single-moleculeReal-timeSequencing,SMRT)技術(shù)平臺繼續(xù)發(fā)展。除熒光測序法外，納米孔技術(shù)也是一種單分子測序的方向，目前相對成熟的單分子納米孔測序儀來自O(shè)xfordNanopore。雖然單分子測序技術(shù)相較于高通量測序技術(shù)的讀長更長，但是其單個堿基錯誤率在1~10%左右，咼于咼通量測序技術(shù)。Sanger測序技術(shù)、高通量測序技術(shù)和單分子測序技術(shù)在成本、讀長、通量和準確率等指標上具有不同的優(yōu)劣勢。高通量測序技術(shù)通量高，在大幅降低了測序成本的同時又保持了較高的準確性。Sanger測序技術(shù)與高通量測序技術(shù)相比，雖然讀長較長、準確率較高，但是有著成本較高、通量較低的缺點。單分子測序技術(shù)與高通量測序技術(shù)相比，雖然讀長較長，但是成本與準確率無法同時達到相近水平。因此，高通量測序技術(shù)是目前基因測序技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用普及的主要推動力，在較長時間內(nèi)仍將保持主流測序技術(shù)的地位。4.2基因測序行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈基因測序產(chǎn)業(yè)鏈的上游是基因測序相關(guān)儀器、耗材及試劑供應(yīng)商，提供基因測序平臺和解決方案。基因測序技術(shù)是基因測序儀的核心，在多種基因測序技術(shù)中，以Illumina、ThermoFisher和華大智造為代表的高通量測序技術(shù)是目前市場較為主流的測序技術(shù)?；驕y序產(chǎn)業(yè)鏈的中游是以實驗室、研究機構(gòu)、測序服務(wù)公司為代表的服務(wù)提供商，其構(gòu)建大規(guī)模測序平臺，并為其他用戶提供測序，開發(fā)基因測序相關(guān)應(yīng)用。基因測序產(chǎn)業(yè)鏈的下游是以政府、藥企、醫(yī)院及廣大人群為代表的測序相關(guān)應(yīng)用或服務(wù)的終端消費者。目前，產(chǎn)業(yè)下游逐步成熟的應(yīng)用領(lǐng)域包括：多組學研究、人群隊列基因測序計劃、新藥研發(fā)與創(chuàng)新、微生物檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前檢測、腫瘤基因檢測、輔助生殖等。4.3基因測序行業(yè)上游的市場規(guī)模根據(jù)MarketsandMarkets的報告以及灼識咨詢《全球及中國生命科學綜合解決方案行業(yè)報告》的數(shù)據(jù)，在應(yīng)用場景不斷拓寬，測序能力進一步加強的共同促進作用下，全球基因測序儀及耗材市場在過去數(shù)年間保持了兩位數(shù)的增長。預(yù)計到2030年，全球基因測序儀及耗材市場將達到245.8億美元的市場規(guī)模，中國基因測序儀及耗材市場將達到303.9億元的市場規(guī)模。4.4基因測序行業(yè)發(fā)展趨勢基因測序行業(yè)目前已經(jīng)開始逐步成熟的應(yīng)用領(lǐng)域包括：多組學研究、人群隊列基因測序計劃、新藥研發(fā)與創(chuàng)新、微生物檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測、腫瘤診斷治療、輔助生殖等。此外，在包括農(nóng)林牧漁、食品安全、海關(guān)檢驗檢疫、腫瘤早期篩查等其他應(yīng)用場景仍然有巨大的發(fā)展?jié)摿?。高通量基因測序行業(yè)主要應(yīng)用場景領(lǐng)域應(yīng)用場景描述科研及新興應(yīng)用領(lǐng)域多組學研究多組學研究是針對包括基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學等不同組學數(shù)據(jù)進行處理和分析的基礎(chǔ)研究，從而更好地對生命科學進行全面的了解。高通量基因測序技術(shù)的出現(xiàn)為多組學基礎(chǔ)科學研究提供了大量基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白組等組學數(shù)據(jù)，從而極大程度地促進了生命科學基礎(chǔ)研究的發(fā)展。人群隊列測序“后人類基因組”時代，為了建立更加精細的參考基因組及變異組，許多國家紛紛啟動了面向本國或本地區(qū)的基因組測序計劃。同時，全球越來越多的涌現(xiàn)以醫(yī)療健康為目的的基因組測序，基因測序逐漸成為一種醫(yī)保覆蓋的常規(guī)數(shù)據(jù)。新藥研發(fā)與創(chuàng)新高通量測序技術(shù)為新藥研發(fā)提供了強大的技術(shù)支持，使得科學家對疾病的理解更加直觀，有利于提高新藥篩選的效率；此外創(chuàng)新藥物臨床試驗過程中的受試者篩選、入組、臨床數(shù)據(jù)分析等也是高通量基因測序技術(shù)在新藥研發(fā)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用。微生物檢測微生物檢測不僅可以用于臨床感染性疾病診斷，在藥物研發(fā)、化妝品工業(yè)、環(huán)境保護等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。農(nóng)林牧漁分子育種、畜禽良種繁育、動物傳染病監(jiān)控、中草藥基源鑒定均具有重大的經(jīng)濟價值，高通量測序技術(shù)正逐漸被應(yīng)用到越來越多的農(nóng)林牧漁場景中。食品安全食品行業(yè)天花板極高，且安全監(jiān)管日益受到重視，相關(guān)支出將有大幅躍升，基因測序技術(shù)在食品工業(yè)微生物檢測、食品安全追溯中擁有得天獨厚的優(yōu)勢，有望成為未來常規(guī)的食品檢測和監(jiān)管方式。海關(guān)檢疫隨著中國進出口貿(mào)易量增大，物種入侵及病毒傳染風險逐漸提高，海關(guān)檢疫的效率勢必要提高。隨著測序成本的下降和數(shù)據(jù)分析能力的提高，高通量測序技術(shù)作為一個檢驗更快、更準，并且能在多種病原物可能變異或者存在量較少的情況下驗出疫情的技術(shù)，將成為海關(guān)口岸檢疫的標準配置之一。公共衛(wèi)生管理在應(yīng)對公共衛(wèi)生突發(fā)事件，尤其是新發(fā)突發(fā)傳染病時，病原體的準確分型及疾病傳播鏈的快速溯源對制定疫情防控策略至關(guān)重要。本次新冠疫情中，高通量測序技術(shù)便為揭示病毒傳播途徑與追溯傳染源頭提供了強有力的支撐。消費者基因組通過線上或線下渠道，直接向消費者出售檢測套裝，回收樣本，進行檢測并出具個人基因測序商業(yè)模式。其特點是高度互聯(lián)網(wǎng)化，以族源、運動、飲食等相關(guān)應(yīng)用為主要賣點，是目前增長較快的新興基因測序應(yīng)用領(lǐng)域。臨床領(lǐng)域無創(chuàng)產(chǎn)前檢測無創(chuàng)產(chǎn)前檢測（NIPT）是高通量測序技術(shù)的一個成熟臨床應(yīng)用場景，已經(jīng)成為降低出生缺陷的有效手段。相比于傳統(tǒng)的產(chǎn)前檢測/診斷技術(shù)，NIPT具有檢出率高、檢測周期短、操作簡便等諸多優(yōu)勢。輔助生殖利用胚胎植入前遺傳學篩查和胚胎植入前遺傳學診斷，能夠幫助醫(yī)生評估胚胎的遺傳狀況，提高體外受精的成功率，并降低嚴重遺傳病的風險。腫瘤診斷與精準治療目前腫瘤診斷和精準治療是高通量測序技術(shù)臨床應(yīng)用中發(fā)展較快的一個細分領(lǐng)域。腫瘤基因測序可以輔助臨床醫(yī)生對癌癥患者進行分型，以制訂合理的治療方案；同時能夠幫助確定哪些患者最有可能受益于特定的藥物，支持腫瘤的精準治療。腫瘤早期篩查腫瘤的早期篩查對于提升患者的生存率至關(guān)重要?；驕y序相比于傳統(tǒng)檢測手段的優(yōu)勢在于它可以通過無創(chuàng)的方法在血液中尋找到一些非常微量的基因突變，敏感性和特異性很高。傳染感染通過基因測序技術(shù)進一步增強對于全球感染性疾病譜的理解，利用高通量測序速度快、準確率高、成本低等優(yōu)點，在細菌、病毒、真菌及其他傳染感染性病原體檢測上發(fā)揮重要作用。通過測序技術(shù)全面了解傳染感染疾病的基因多樣性、突變性及流行病學特征等信息。隨著更高通量基因測序相關(guān)設(shè)備的陸續(xù)推出及各國人類基因組計劃的持續(xù)推動，預(yù)計升級迭代及規(guī)?；?yīng)將進一步降低測序成本，有助于基因測序更多地被應(yīng)用于科學研究及臨床醫(yī)學中，新的應(yīng)用場景將持續(xù)不斷涌現(xiàn)，使得基因組學中下游產(chǎn)業(yè)得到長足的發(fā)展。第5章企業(yè)案例分析：華大智造5.1華大智造的市場地位基因測序行業(yè)設(shè)備及試劑耗材提供商主要包括華大智造、Illumina、ThermoFisher、PacificBioSciences和OxfordNanopore等，其中華大智造、Illumina和ThermoFisher使用的高通量測序技術(shù)目前占據(jù)主要市場份額。高通量測序技術(shù)在全球范圍主要包括以華大智造為代表的DNA納米球與聯(lián)合探針錨定聚合相結(jié)合的技術(shù)路線、以Illumina為代表的橋式PCR擴增與邊合成邊測序結(jié)合的技術(shù)路線以及以ThermoFisher為代表的乳液PCR擴增與半導體測序結(jié)合的技術(shù)路線三大技術(shù)流派。上述三大技術(shù)流派在基因測序領(lǐng)域主要技術(shù)參數(shù)上各有特點，居于領(lǐng)先地位，并相較于其他競爭對手具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。5.2華大智造的技術(shù)水平及特點華大智造在核心技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，已形成獨特的技術(shù)路線，為公司新技術(shù)與新產(chǎn)品的推出打下堅實技術(shù)基礎(chǔ)。公司已建立自主可控的源頭性核心技術(shù)體系，在基因測序領(lǐng)域已形成以“DNBSEQ測序技術(shù)”、“規(guī)則陣列芯片技術(shù)”、“測序儀光機電系統(tǒng)技術(shù)”等為代表的多項源頭性核心技術(shù)，并達到國際先進水準，在提高測序質(zhì)量和降低測序成本方面具有較為顯著的優(yōu)勢。同時，公司在生命科學領(lǐng)域不斷深耕拓展，逐漸發(fā)展出了以“關(guān)鍵文庫制備技術(shù)”、“自動化樣本處理技術(shù)”和“遠程超聲診斷技術(shù)”為代表的新型生命數(shù)字化技術(shù)，為公司緊跟生命科學領(lǐng)域的研究前沿奠定了堅實的基礎(chǔ)。在基因測序儀領(lǐng)域，華大智造緊跟基因測序儀“超高通量”、“小型化”的發(fā)展趨勢，建立了全系列多型號產(chǎn)品矩陣，致力于滿足用戶在不同應(yīng)用場景的使用需求。隨著公司更多的產(chǎn)品被投入市場，其售后服務(wù)數(shù)據(jù)的累積亦將反饋予公司從而實現(xiàn)產(chǎn)品運營數(shù)據(jù)質(zhì)量和穩(wěn)定性的不斷改進。5.3公司競爭優(yōu)勢（1）源頭性專利布局為核心技術(shù)演進提供堅實保障公司在測序領(lǐng)域的代表性核心技術(shù)包括“DNBSEQ測序技術(shù)”、“規(guī)則陣列芯片技術(shù)”、“測序儀光機電系統(tǒng)技術(shù)”等為代表的多項源頭性核心技術(shù)，上述核心技術(shù)在提高測序質(zhì)量和降低測序成本方面具有較為顯著的優(yōu)勢。此外，公司在生命科學領(lǐng)域不斷深耕和拓展，逐漸發(fā)展出了以“關(guān)鍵文庫制備技術(shù)”、“自動化樣本處理技術(shù)”和“遠程超聲診斷技術(shù)”為代表的文庫制備、實驗室自動化和其它組學相關(guān)技術(shù)。上述核心技術(shù)已形成獨具特色的技術(shù)路線，為公司新技術(shù)與新產(chǎn)品的推出打下堅實技術(shù)基礎(chǔ)。其中，DNBSEQ測序技術(shù)與其他高通量測序技術(shù)相比，通過增加待測DNA的拷貝數(shù)增強信號強度從而提高測序準確度，滾環(huán)擴增技術(shù)使得擴增錯誤不會累積，每個位點只固定一個DNB保證信號點之間不產(chǎn)生相互干擾；規(guī)則陣列芯片技術(shù)一方面可在單位時間內(nèi)可以獲得更多的數(shù)據(jù)，為大規(guī)模實時數(shù)據(jù)采集提供保證，另一方面在堿基讀取時可提供精準、穩(wěn)定、單一的信號，為信號質(zhì)量提供可靠的保證；DNBSEQ測序技術(shù)和陣列化測序芯片的結(jié)合，使得成像系統(tǒng)像素和測序芯片的面積得到最大化利用。此外，公司獨有的長片段讀取技術(shù)（屬于關(guān)鍵文庫制備技術(shù)）與傳統(tǒng)的全基因組測序相比，不僅能改善準確性，還能完全定相基因組。為保護上述核心技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢，公司在專利方面進行了全方位源頭性的布局，截至2021年12月31日，公司擁有境內(nèi)外有效授權(quán)專利數(shù)量475項，對后續(xù)進入市場的競爭者構(gòu)筑了技術(shù)及專利壁壘。（2）新產(chǎn)品快速迭代能力為滿足多場景需求提供強大支撐公司堅持以客戶需求為導向，以漸進式的技術(shù)創(chuàng)新對新產(chǎn)品進行快速迭代，可及時響應(yīng)市場環(huán)境變化，實現(xiàn)產(chǎn)品性能的逐步完善和提升，為提升產(chǎn)品對多場景的適應(yīng)能力提供強大支撐。以核心產(chǎn)品基因測序儀為例，公司依托核心技術(shù)，緊跟基因測序儀“小型化”和“超高通量”的發(fā)展趨勢，針對性開發(fā)了中小型桌面式測序儀及大型和超大型測序儀，建立了全系列多型號產(chǎn)品矩陣，能滿足用戶在不同應(yīng)用場景的使用需求。其中，中小型桌面式測序儀主要應(yīng)用于中低深度全基因組測序、外顯子組測序、腫瘤基因測序和宏基因組測序等項目；大型和超大型測序儀主要應(yīng)用于國家基因組、消費者基因組、人群隊列研究等大型基因測序項目。在測序配套試劑方面，公司依據(jù)客戶需求開發(fā)了豐富的文庫制備和基因測序配套試劑耗材。在全球范圍內(nèi)，具有自主研發(fā)并量產(chǎn)臨床級高通量基因測序儀能力的企業(yè)有Illumina、ThermoFisher及華大智造等。雖然華大智造成立時間相對較晚，但隨著公司對產(chǎn)品的不斷更新改進，所產(chǎn)測序儀的性能逐步完善提升。同時，隨著產(chǎn)品國產(chǎn)化的逐步推進，公司在測序儀、測序試劑等方面已實現(xiàn)部分高價值原材料的國產(chǎn)化，已經(jīng)具備一定的成本優(yōu)勢。此外，公司持續(xù)布局實驗室自動化儀器設(shè)備及試劑耗材領(lǐng)域。公司的自動化樣本處理系統(tǒng)及相關(guān)提取試劑已成為全球多國快速提升新冠病毒核酸檢測通量的強大工具，目前已出口法國、阿聯(lián)酋、文萊、沙特、印度、澳大利亞、美國、德國、瑞典、丹麥、意大利、波蘭、巴西、加拿大、加蓬等多個國家與地區(qū)，進一步擴大了公司產(chǎn)品的應(yīng)用場景。（3）豐富的整體方案解決能力為快速響應(yīng)客戶需求提供支持公司擁有高度融合的跨學科專業(yè)團隊，涵蓋光學、微流控、機械、自動化、電子、軟件、生物、醫(yī)學、基因組學、信息學、統(tǒng)計學、植物學、藥學等學科。經(jīng)過幾年的技術(shù)積累，公司已經(jīng)掌握了測序應(yīng)用全流程所需要的系統(tǒng)性工程技術(shù)，攻克了產(chǎn)業(yè)全鏈條的核心限制因素和瓶頸環(huán)節(jié)，積累了豐富的提供整體解決方案的經(jīng)驗。公司在本次新冠病毒疫情應(yīng)對中，充分體現(xiàn)了快速整合技術(shù)資源形成完整解決方案的能力。新冠病毒疫情發(fā)生以來，核酸檢測是臨床診斷、解除隔離、康復(fù)出院的重要診斷依據(jù)。為滿足即時檢測需求，公司迅速開發(fā)了自動化分杯系統(tǒng)MGISTP-7000以及自動化樣本處理系統(tǒng)MGISP-960，解決了核酸檢測過程中兩大限速環(huán)節(jié)，極大提升了核酸檢測的通量；為滿足檢測自動化和信息化需求，公司開發(fā)了MGISTP-7000和MGISP-960整體解決方案，同步配備信息化管理系統(tǒng)及一體機模式，達到40分鐘192樣本前處理通量；為滿足移動檢測需求，公司研發(fā)了城市核酸檢測實驗室解決方案，在實驗車內(nèi)放置核酸檢測及基因測序所需全套儀器設(shè)備，并且整個箱體環(huán)境達到國家標準的加強型二級生物安全實驗室要求，可以實現(xiàn)在極端環(huán)境下的應(yīng)急支持和就地檢測。(4)專業(yè)的管理