基因测序产业链及应用领域分析

基因测序行业上游集中度高。

1.上游为设备和原材料供应商

全球基因测序仪及耗材市场保持高增。根据 Markets and Markets 的数 据，全球基因测序仪及耗材市场在 2015-2019 年期间保持 20%的年复合增长率， 于 2019 年达到 38.98 亿美元规模，并预计将在未来十年以 18.2%的年均复合 增长率增长，预计到 2030 年将达到 245.80 亿美元规模。 我国基因测序仪与耗材市场在 2015-2019 年期间保持 24.8%的年复合增长 率，于 2019 年达到 42.22 亿规模，未来十年以 19.7%的年均复合增长率增长， 略高于全球市场增速，预计到 2030 年将达到 303.94 亿规模。

基因测序行业设备及试剂耗材提供商主要包括 Illumina、Thermo Fisher、 华大智造、Pacific BioSciences 和 Oxford Nanopore 等，以 Illumina 为代 表的桥式 PCR 扩增与边合成边测序结合的技术路线、以华大智造为代表的 DNA 纳米球与联合探针锚定聚合相结合的技术路线、以 Thermo Fisher 为代表的 乳液 PCR 扩增与半导体测序结合的技术路线目前占据市场主要份额。这三种 技术路线在基因测序领域主要技术参数上各有特点，居于领先地位，并相较 于其他竞争对手具有一定的技术优势。

基因测序行业上游集中度高。因为基因测序行业上游涉及复杂的多学科 交叉和大量精密仪器制造和组装，源头性技术及完整的专利布局会构筑较高 的技术壁垒。目前从全球市场来看，基因测序行业巨头 Illumina 因其业务具 有先发优势，市场占有率较高，具有一定的垄断地位。根据 Grand View Research 的 2020 年发布的市场报告，2019 年全球测序行业上游市场中 Illumina 的市场占有率约为 74.1%，Thermo Fisher 的市场占有率约为 13.6%，华大智造占全球市场份额约为 3.5%，相较于 Illumina 和 Thermo Fisher 的全 球市场份额更低。

2.中游为检测试剂提供商

基因测序技术可应用于多种领域，例如微生物检测、食品安全、海关检 疫、无创产前检测、肿瘤筛查等。试剂生产商通过构建大规模测序平台，提 供商业化试剂盒，为相关领域的客户提供测序服务，由于可细分的应用领域 较多，进入者也较多，因此竞争更为激烈。

根据 Grand View Research 的报告，学术研究、临床研究和医院诊断是 下游应用最多的领域，合计占比超过 85%。学术研究是基因测序应用最多的领 域，主要取决于高校及科研院所、政府组织等机构的经费投入，考虑到各国 科学研究经费投入稳定增加，预计未来用于学术研究领域的测序需求将长期 稳健增长。另一方面，临床及检验应用受益于人口老龄化及测序技术的成熟， 应用领域也快速拓展。无创产前检测（NIPT）是其中较为成熟的领域，肿瘤 精准治疗、肿瘤早筛则是当下最具发展潜力的领域。

3.基因测序在学术领域应用稳步扩大

生物产业是当今发展最快的行业之一，生物技术进入大规模产业化的加 速发展新阶段，生物医药、生物农业日趋成熟，人们生活也越来越离不开生 物产业。生物制造、生物能源、生物环保深刻影响着人类的日常生活，生物 科学对解决人口、粮食、能源等问题具有重要意义。 在此基础上，各国均将生物产业发展提升至战略地位。2022 年 5 月 10 日， 国家发展改革委发布了《“十四五”生物经济发展规划》，作为我国首部生物 经济的五年规划，明确了生物经济发展的具体任务。《规划》指出，要支持重 大科技基础设施建设，加强关键共性生物技术创新平台建设，推动基因检测、 生物遗传等先进技术与疾病预防深度融合，开展遗传病、出生缺陷、肿瘤、 心血管疾病、代谢疾病等重大疾病早期筛查，提升疾病诊断能力和临床医疗 水平，目标是到十四五结束时，生物经济增加值占国内生产总值的比重稳步 提升，年营收百亿元以上企业数量显著增加。

美国同样将发展生物科技提升至战略高度，2022 年 9 月 14 日，白宫举办 “国家生物技术和生物制造计划峰会”，会议承诺发展国内生物经济，加强与 生物技术相关的国防工业基础，包括利用生物学为国防供应链制造产品。在 今年 8 月通过的《芯片与科学法案》中，也出现了生物技术的表述，将加强 生物经济，并帮助推动和保证美国生物技术、生物制造和相关技术的发展。 因此，预计全球用于生命科学领域的研究资金将进一步增加，全球生命 科学领域的研究资金投入快速增长，从 2016 年的 1247 亿美元增加到 2020 年 的 1576 亿美元，年复合增长率为 6.0%。中商产业研究院预测，2022 年全球 生命科学领域研究资金投入将达到 1754 亿美元。

我们将“NGS”（Next Generation Sequencing，下一代测序）放入 PubMed 数据库中检索，发现从 2010 年开始 NGS 相关的文献数量大幅上升，可 见基因测序在当今生命科学的研究中重要性不断上升，预计未来基因测序在 学术研究中的应用将稳健增长。

4.无创产前筛查是测序应用较为成熟的领域

当前中国市场生育健康检查涵盖婚前、孕前、孕期、新生儿和儿童各个 阶段，其中以孕前筛查所占比例最高。孕前筛查主流技术可分为三种，分别 是无创产前检查（NIPT），传统产前筛查和传统产前诊断。相比其他两大检查， NIPT 最大的优点在于无创检查，且检出率不逊于另外两大技术，非常适合用 于预筛参考，因此目前 NIPT 市场占整个生育健康检查的大半。

由于我国新生儿数量呈现下滑态势，NIPT 市场趋近于成熟和饱和，其头 部企业华大基因、贝瑞基因分别占市场 30-35%的市场份额，竞争格局较为稳 固。

5.遗传资源受保护，预计国产厂商将主导行业

基因信息属于遗传资源，受到国家保护。我国疆域广阔，人口和民族众 多，人类遗传资源极其丰富。推动人类遗传资源的有效保护和合理利用，对 于保障个人权益、维护社会公共利益和筑牢国家生物安全屏障具有重要意义。 同时，采集、保藏、利用和研究人类遗传资源对于生命科学基础研究、临床 医学应用研究、药物医疗器械研发具有重要的科学和产业价值。目前，我国 已经把生物安全纳入国家安全体系，凸显了生物安全在保护人民健康、保障 国家安全、维护国家长治久安中的重要地位。