我来对华大智造竞争力进行简单分析。
1、基因测序仪业务:自主研发打破国外垄断,下游需求增长强劲
华大智造基因测序仪业务板块由四部分构成:基因测序仪及配套设备、测序配套试剂、 数据处理系统、售后维保服务和产品技术支持服务等。华大智造基因测序仪适用场景:全基 因组测序、外显子组测序、靶向捕获测序、表观基因组测序、转录组测序和宏基因组测序等 多种应用场景。 试剂耗材收入呈高增态势,仪器设备和服务疫情边际影响减弱。1)仪器设备疫后复苏: 2020 年,受新冠疫情影响,基因测序服务行业下游对仪器设备的新增需求减少,导致公司 基因测序仪器收入整体下降,2020 年仪器设备收入 2.33 亿元(-68.2%)。2021 年,疫情边 际影响逐渐减弱,仪器设备的销售情况复苏趋势明显,2021 年仪器设备实现收入 4.65 亿元 (+99.6%),占基因测序仪板块收入的 36.4%,2017-2021 年仪器设备收入 CAGR 为 6.7%。
2)试剂耗材持续高增:2021 年试剂耗材实现收入 7.69 亿元(+110.1%),占基因测序仪板 块收入的 60.3%,2017-2021 年试剂耗材收入 CAGR 为 63%。试剂耗材业绩保持高速增长 原因是一方面,随着市场上公司测序仪总存量持续增长,带动了配套试剂的销量增长;另一 方面,公司测序仪的迭代促使测序通量不断提高,促进了配套试剂耗材使用需求的增加。3) 服务及其他疫后复苏:基因测序仪业务中的服务及其他收入包括售后服务与软件销售收入。 售后服务主要包括与仪器使用相关的保修、安装和培训服务。由于 2020 年的基因测序仪的 销售下降,因此售后服务的收入亦呈下降趋势,2021 年基因测序仪的销售有所回升,售后 服务的收入较去年同期也有所上升。2021 年服务及其他实现收入 0.42 亿元(+162.5%)。
1.1、基因测序仪及配套设备
公司基因测序仪业务板块的研发和生产已处于全球领先地位,具备了独立自主研发的能 力并实现了临床级测序仪的量产。公司已建立了自主可控的源头性核心技术体系,在基因测 序领域已形成以“DNBSEQ 测序技术”、“规则阵列芯片技术”、“测序仪光机电系统技术” 等为代表的多项核心技术,并达到国际先进水准。同时,公司在生命科学领域不断深耕拓展, 逐渐发展出了以“关键文库制备技术”、“自动化样本处理技术”和“远程超声诊断技术”为 代表的新型生命数字化技术。

华大智造基因测序仪采用先进的 DNBSEQTM 测序核心技术,打造完整的高中低通量的 产品矩阵。DNBSEQTM 测序技术主要包括:DNA 单链环化和 DNB 制备,规则阵列芯片 (Patterned Array),DNB 加载,cPAS(combinatorial Probe Anchor Synthesis 联合探针锚 定聚合测序法),双端测序技术,以及配合的流体和光学检测技术和碱基识别算法等。通过 仪器气液系统先将 DNA 纳米球(DNA nanoball, DNB)泵入到规则阵列芯片(Patterned Array) 并加以固定,然后泵入测序模板及测序试剂。
测序模板与芯片上的 DNB 的接头互补杂交, 在 DNA 聚合酶的催化下,测序模板与测序试剂中的带荧光标记的探针相结合。然后由激光 器激发荧光基团发光,不同荧光基团所发射的光信号被相机采集,经过处理后转换成数字信 号,传输到计算机进行处理,可以获取待测样本的碱基序列信息。该技术广泛应用于 BGISEQ-500、BGISEQ-50、MGISEQ-200、MGISEQ-2000 以及 DNBSEQ-T7 等测序平台。
DNBSEQ测序技术优势:第一,提高测序准确率,精准度约为 99.4%,灵敏度约为 98.8%, 高于 Illumina Genetic Analyzer的 98%精准度;第二,降低重复序列,重复序列占比小于 3%; 第三,减少标签跳跃,标签跳跃发生率低至 0.0001%-0.0004%。DNBSEQ 测序技术因其测 序准确率高和重复序列低等独特的优势,可有效支持全基因组测序与外显子测序等应用场景, 保证数据质量,减少数据浪费。
1.2、测序配套试剂
公司的测序试剂主要用于文库制备和测序反应步骤,主要分为测序试剂套装、文库制备 试剂套装两大类产品。 1)通用测序试剂套装,均包含测序芯片,功能是在测序反应中获得目标核酸片段碱基 排列顺序,必须与公司生产的基因测序仪配套使用。主要有 DNBSEQ-T7 系列配套测序试剂、 MGISEQ-2000 系列配套测序试剂、BGISEQ-500 系列配套测序试剂、MGISEQ-200 系列配 套测序试剂、BGISEQ-50 系列配套测序试剂、DNBSEQ-Tx 系列配套测序试剂。 2)通用文库制备试剂套装,功能是将待测核酸分子转化为适用于公司基因测序仪测序 的文库,可与公司或第三方生产的实验室自动化设备配套使用。产品类别包括 DNA 文库制 备、RNA 文库制备、定制化文库制备其他文库制备试剂和模块化试剂等。

2、实验室自动化业务:核酸检测需求驱动板块高增长
公司实验室自动化业务板块产品由三部分构成:自动化样本处理系统、实验室自动化流 水线、样本处理试剂耗材等。产品遵循模块化和定制化的设计和使用理念,主要用于样本处 理和文库制备步骤,可满足生命科学、基因测序、临床诊断、生物医药、细胞分子生物学、药物筛选、食品、环境、化学化工、医疗卫生与检验检疫、教育科研等多样化的应用场景和 个性化的客户需求。
新冠疫情带来的下游核酸检测需求推动实验室自动化业务收入高增。实验室自动化业务 板块疫情相关收入主要为公司向疾控中心、海关、第三方医疗检验机构、企业、政府机构等 单位销售实验室自动化仪器、新冠病毒核酸提取试剂及相应耗材等产品的收入。上述采购单 位在新冠疫情防控过程中借助公司上述产品实现核酸检测样本的自动化批量处理,大幅提高 样本处理的效率和安全性。2021 年实验室自动化业务收入为 21.93 亿元(+6.4%),剔除疫 情相关收入后,该板块的常规收入为 1.66 亿元(+49.5%)。2017-2021 年实验室自动化业务 收入 CAGR 为 357.6%,剔除疫情相关收入后,2017-2021 年该板块的常规收入 CAGR 为 140%,常规业务保持稳健增长。
国内实验室自动化业务处于成长初期,自动化技术及上游零部件呈现国外企业垄断格局。 目前国外实验室自动化设备领域的企业主要包括 Tecan(多样化的移液技术和平台)、 Hamilton(高精度的移液技术)、Beckman Coulter(友好的软件交互)等,三家企业步入成 熟期,从早期的生化、免疫、血液等检测领域延伸到新兴的多组学检测领域,具备较大的技 术研发、市场渠道和人员优势,在全球市场中具有一定的主导地位。相比以上三家国外企业, 华大智造基于硬件技术提供应用的解决方案,产品的灵活性方面有待提升。
下游应用场景多元化,实验室自动化业务发展空间广阔。未来实验室正在向高通量、规 模化、全面整体自动化方向飞速发展。实验室自动化带来的效率提升给行业发展带来机遇。 自动化设备在多组学、免疫、生化、血液等多个应用场景开始快速普及,全自动化生产线在 医院检验科、科研机构、制药公司实验室、血站等医疗机构开始较大规模应用。高度集成化 与智能化的自动化设备在样本制备效率、质量控制、实验室空间使用、长期人工开支、可追 溯性、操作难度、人员要求等方面具有优势,尤其是在人群队列测序、疫情防控等检测通量 需求较高的应用场景中,自动化设备具有明显的优势。

根据 Grand View Research 的实验室自动化市场报告,全球实验室自动化设备市场规 模从 2016 年的 37.8 亿美元增长到了 2019 年的 45.1 亿美元,年复合增长率 6.1%。在实验 室自动化细分市场领域中,常规移液设备领域在 2021-2025 年市场规模预计增速为 8.8%, 样本处理、分装、分析等领域在 2021-2025 年的市场规模预计增速为 7.9%。2025 年上述两 部分细分市场规模预计可达 24.7 亿美金,约占总市场规模的 36%。未来华大智造的自动化 业务将向全自动化及检测领域发展,可进入市场范围及增量市场进一步扩大。
3、新业务板块:丰富产品矩阵,多元协同增强市场竞争力
3.1、细胞组学解决方案
DNBelab C 系列细胞组学整体解决方案是一款基于公司单细胞文库制备技术和高通量 测序技术的产品。其中单细胞文库制备主要由 DNBelab C4 便携式单细胞系统和 DNBelab C 系列单细胞文库制备套装完成。华大智造自主研发的单细胞平台 DNBelab C 系列高通量单 细胞 RNA 文库制备试剂盒(DNBelab C4),配合 MGISP 系列自动化建库及 DNBSEQ 系列测 序平台等,致力于为生命科学实验室提供小巧便捷、经济友好的单细胞组学研究工具。
DNBelab C 系列细胞组学整体解决方案的产品优势如下: 1)轻量便携:拥有免安装、 小巧便携的机身设计,无电源、负压驱动的液滴生成系统,力图构建口袋里的单细胞实验室。 2)泛用性好:适配 MGISP 系列自动化建库及 DNBSEQTM 系列测序平台,支持 30+物种、 172+样本/组织类型分析。3)性能卓越:根据已证实的实验经验表明,利用 DNBelab C4 展 开的单次实验有效捕获细胞数量 1000-12000 个,多胞率(Multiplet Rate)<8%,每个细胞基 因个数平均数>4000(细胞系),每个细胞 UMI 中位数>15000 个(细胞系)。
3.2、远程超声机器人MGIUS-R3MGIUS-R3
远程超声诊断系统是一款集成机器人技术、实时远程控制技术、超声影像技术等的产品,可实现远程超声诊断。目前该产品已获得国家药监局NMPA三类医疗器械认证,及欧盟CE认证。远程超声诊断系统包括医生端和病人端。医生端包括超声显示系统和控制系统,病人端包括超声影像系统和六自由度机械臂。医生端通过网络通讯信号与病人端进行实时视频语音沟通,通过远程超声诊断技术,可对病人进行远程、实时、快速和自动化的远程超声诊断。
远程超声诊断技术突破了传统超声诊疗方式在时间和空间上的局限,有利于改善医疗资源分布不均衡的现状,具有广阔的市场前景。远程超声机器人MGIUS-R3具有以下先进性: 1)操作体验良好,高灵敏度的模拟超声探头、全程仿真人操作和高清晰音视频系统,保证 医生对病人端的自主控制;2)操作响应快速,远程控制时间为毫秒级,基本实现医生端和 病人端操作同步;3)安全拥有保障,具备精确的力传感器及合理的力阈值系统设计的机械 臂可实现对病人扫查部位的柔性接触,在碰撞力过大时,机械臂将产生躲避动作以保障病人 安全。

3.3、BIT产品
BIT 产品主要由 ZTRON、ZLIMS 等一系列结合生物科技(Biological Technology)和信 息科技(Information Technology)的软硬件产品组成,全面覆盖生物样本管理、实验室生产、 生物信息分析、基因数据治理等功能,用于基因测序全流程管理及基因数据全周期管理。