2022年诺禾致源研究报告 基因测序科研服务领头羊，快速拓展全球市场

1.诺禾致源：基因测序科研服务领头羊，快速拓展全球市场

1.1.从国内到全球，引领基因测序科研服务行业

诺禾致源是一家以下一代测序技术（NGS）为主的科研服务公司。公司于 2011 年在北京中关村生命科学园注册成立，专注于开拓前沿分子生物学技术和高性能计算 在生命科学研究和人类健康领域的应用，企业总部位于北京，在天津、南京、美国、 英国和新加坡设有实验室或实验基地，并在中国香港、美国、英国、新加坡、荷兰、 日本和泰国设有子公司。

公司实控人控股占比高，股权稳定。公司董事长李瑞强直接或间接持有公司 70.57% 的股权，系公司的控股股东、实际控制人。李瑞强先生为丹麦哥本哈根大学 生物学博士学位，2002 年至 2011 年历任华大基因生物信息部项目组长、主任、华 大基因副总裁，在包括《Nature》、《Science》在内的国际期刊上发表论文 100 余篇， 作为主要主要发明人申请发明专利 24 项，具备丰富的行业经验。

公司主要依托高通量测序技术和生物信息分析技术，建立了通量规模领先的基 因测序平台：全面掌握基因组学、蛋白质组学、代谢组学及多组学整合研究技术体 系，为生命科学基础研究、医学及临床应用研究提供多层次的科研技术服务及解决方 案；公司产品主要包括生命科学基础科研服务、医学研究与技术服务、建库测序平台 服务。

主要的业务类别服务的客户群体基本相同，均为科研客户。三类服务均提供基 因测序服务，但测序对象不同，生命科学基础科研服务的测序对象为动物、植物、微 生物等与人体无关的样本，医学研究与技术服务的测序对象为与人体有关的样本。生 命科学基础科研服务、医学研究与技术服务的流程包括样本检测、核酸提取、文库构 建、上机测序、数据分析，交付成果为数据分析结果；建库测序平台服务的服务流程 不包括数据分析环节，交付成果为未经分析的原始数据。

境外设立子公司，搭建全球化的技术服务网络，实现对北美、欧洲、东南亚等 本地科研需求的快速响应。公司在新加坡、美国、英国建立了本地化运营的实验室， 于中国香港、新加坡、美国、英国、荷兰、日本等发达国家和地区设有子公司，业务 覆盖全球六大洲约 70 个国家和地区，主要客户包括 Stanford University、Johns HopkinsUniversity、Genome Institute of Singapore 等一流科研院所，服务客户 超过 6,100 家。 诺禾致源在实验室方面均已取得全球权威机构认证，为实现全球本土化提供了 坚实基础，例如美国实验室获得 CLIA 认证、英国实验室获得 GCLP 认证。同时，新 加坡实验中心完成了三代测序平台的扩产，英国实验室、美国实验室在 2022 年上半 年相继完成第一条自动化产线的搭建和调试。目前，全球学术研究机构 TOP100 中， 公司客户已占 99%；全球药企营收 TOP10 中，公司客户已占 9 家。

全球测序服务能力和规模不断提高。诺禾致源英国剑桥实验中心在 2021 年 2 月 顺利通过 ISO/IEC 17025：2017 标准认证，并正式宣布推出临床测序服务，为欧洲 客户提供解决方案。英国实验中心获得临床实验室良好操作规范（Good Clinical Laboratory Practice，GCLP）认证，获国际认可。同时，公司于 2021 年 11 月正式 成为 PacBio 官方认证测序服务供应商，进一步提升了全球范围内三代测序的服务能 力和规模。

不断加强技术创新，积极拓展多组学业务。在代谢组学方面，公司开发代谢流、 N300 高通量靶向代谢产品以及植物激素、类黄酮、神经递质、脂肪酸等多项靶向代 谢方法，同时开发并交付 10 项以上个性化定制靶向代谢方法及项目。在蛋白组学方 面，诺禾致源推出了针对研究表观遗传变化的组蛋白修饰组学，开发用以研究细胞信 号转导、癌症发生发展、免疫防御的糖基化蛋白修饰组学，推出 4D 蛋白质组学产品。 在单细胞测序方面，公司建设本地实验能力，完成从组织到悬液的处理环节，同时凭 借自有的单细胞建库能力、大规模测序平台及多组学测序平台。在空间组学方面，公 司引进 FFPE 样本的空间转录组测序技术，与国际领先的空间组学解决方案提供商达 成合作，实现空间转录组、空间蛋白组技术手段的联合使用。 引领科研测序服务自动化生产。公司在 2020 年推出高通量测序领域多产品并行 的柔性智能交付平台 Falcon，满足四大产品类型（WGS、WES、RNAseq、建库测序产 品）共线并行的交付，极大的提高了产品交付周期和数据质量。

积极拓展下游临床应用。公司基于 2018 年 8 月获批的“人 EGFR、KRAS、 BRAF、PIK3CA、ALK、ROS1 基因突变检测试剂盒（半导体测序法）”，进一步开拓入院 业务，截止到 2022 年 6 月底，公司累计在近 45 家核心医院完成试剂盒的中标入 院，样本量快速增长。

1.2.疫情影响逐步减弱，营收与净利润保持稳定恢复

随着疫情常态化，公司的业务在 2021 年的业绩情况受疫情影响减弱，2018-2021 年公司营业总收入为 10.5 亿元、15.3 亿元、 14.9 亿元及 18.7 亿元，2018-2021 年公司营业收入年均复合增长率约为 21.00%。

由于 2022 上半年疫情反复，部分下游客户项目受疫情干扰。据 2022 年公司半年 报显示，2022H1 公司营收 8.50 亿元，与上年同期相比增长 5.99%，归母净利润 0.57 亿元，同比下降了 30.50%。但从 2020 疫情元年至今，公司整体呈现出快速恢 复特点，预计在疫情良好态势下，未来的营收与净利润情况将呈现出迅速爬升状态。

注重研发创新投入。研发费用逐年稳定增长，2019 年至 2021 年度研发费用均超 过 1 亿元，同比保持稳定增长。

公司拥有一批高质量的研发团队。截至 2022 年 6 月 31 日，发行人共有研发技 术人员 383 名，占员工总数的 16.52%；其中，硕士及以上学历员工 276 名，占研发 技术人员总数的 72.06%，含博士以上学历人数 27 名，占比 7.05%。 高素质的研发 团队带领出具有高水平的服务，在公司的研发战略导向下，公司持续保持着高效的创 新能力。

2.基因测序方兴未艾，科研测序服务蓬勃发展

2.1.基因测序产业迅速发展，政策鼓励加速布局

在第二代测序技术的推动下，基因测序的应用领域极大的拓宽，市场规模快速 增长。根据 BCC Research，全球基因测序市场于 2018 年达到 107 亿美元，预计 未来几年依旧会保持快速增长， 2023 年将达到 244 亿美元， 2018-2023 年复合增 长率为 18%；其中基因测序服务市场规模将由 2018 年的 55 亿美元增长到 2023 年 的 140 亿美元，复合增长率为 20.4%。中国基因测序市场规模于 2017 年达到 12 亿 美元，预计 2022 年将达到 29 亿美元，复合增长率为 19%；其中基因测序服务市场 规模将于 2017 年的 6.18 亿美元增长到 2022 年的 18 亿美元，复合增长率为 24.4%。

政策前瞻推动，基因技术行业迎来新的机遇与挑战。基因测序产业在我国的发 展经历了一系列监管政策变动的历程，国家在 2021 年 3 月制定《中华人民共和国国 民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年愿景目标纲要》，其中指出要着眼于 抢占未来产业发展先机，培育先导性和支柱性产业，推动战略性新兴产业融合化、集群化、生态化发展，战略性新兴产业增加值，前瞻谋划包括基因技术等前沿科技和产 业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。

2.2.科研经费保持持续增长，基因测序行业上下游分工明确

国内测序行业蓬勃发展，科研经费逐年上升。基因测序服务在肿瘤诊断及治疗、 生物制药、感染性疾病、遗传性疾病、农业和工业等广泛的应用领域发挥作用。据国 家统计局，近年来我国研发经费投入规模逐年增长，从 2011 年将近 9,000 亿元上升 至 2020 年将近 25,000 亿元。医药制造行业及相关领域的研发经费投入从 2011 年 的 211.2 亿元增长至 2020 年的 784.6 亿元。下游科研活动的日益活跃，将直接驱 动上游基因测序服务领域的需求增长和规模扩张。

基因测序行业上游为测序设备及其试剂生产商，中游为测序服务提供商，下游 为应用场景，包括基础科研、临床应用及个人。 上游供应商的集中度较高， Illumina、 Thermo Fisher 占据了超过 80%的市场 份额。基因测序仪通常为封闭系统，即在特定品牌、型号的仪器上进行基因测序，需 使用该品牌型号仪器配套的测序试剂耗材，不同品牌型号的试剂耗材无法混用。 中游为测序服务提供商，主要服务的客户分为两大类，一是面向基础研究的基因 测序服务提供商，二是临床、医疗类的基因检测服务提供商。前者主要客户为大学、 科研机构、研究型医院、生物医药公司等，提供基础科研、新药研发过程中所需要的 基因测序服务；后者主要客户为医疗服务机构或个人等，服务内容以无创产前基因检 测为主，还包括药物靶向治疗检测、遗传缺陷基因检测、肿瘤基因检测、病原微生物 检测、疾病风险评估等。第一类服务提供商包括国内的诺禾致源、百迈客以及韩国的 Macrogen 等，第二类服务提供商包括燃石医学、世和基因等。华大基因、贝瑞基因、 安诺优达等公司则两种服务均有所涉及。 下游则是使用领域，属于应用场景，包括基础科研、临床应用及个人。临床应用 主要包涵有基因测序诊断试剂等医疗器械类产品，如 NIPT 产品、肿瘤基因检测试剂 盒等。个人消费级产品尚处于初期发展阶段，有赖于生命科学基础研究的深入发展。

基因测序服务行业未来将向着规模化、强大的数据分析能力和多组学研究的方 向发展。基因测序仪器平台价格昂贵、技术发展较快、运维成本高、通量大、操作 专业的特点，在测序量不饱和的情况下，购买设备和测序的成本都很高，科研机构、 医疗机构等购买测序仪自行测序不具有经济性，故未来将以集中化外包为主要模式， 测序服务行业将不断向中心化发展，呈现逐步集中的格局，大型测序服务商的业务市 场占有率将不断攀升。二代测序技术的数据产出量越来越大且越来越复杂，将原始数据转换为可读的基因及基因变异信息，需要经过专业解读将基因信息转变为最终能被 大众理解的医学知识，这涉及到计算机、生物、医学等多领域的复合性专业知识，甚 至专门衍生出生物信息学这一学科分支。数据分析能力直接决定基因测序企业核心竞 争力。并且随着基因组、转录组、蛋白质组、代谢组等研究技术的进步，以及生物信 息分析技术的发展，高通量的组学（Omics）技术应运而生，为系统生物学和精准医 学研究发展的必要基础。因此多组学研究技术是未来生命科学和医学研究的重要手段。 这也极大的考验未来基因测序服务提供商的企业竞争力。

公司为基因测序科研服务龙头企业。公司主要竞争对手为面向基础研究的基因 测序服务提供商。国内规模较大并自有测序平台的中游服务公司主要有诺禾致源、华 大基因、贝瑞基因。据 2021 年财报显示，诺禾致源主营业务中建库测序平台服务、 生命科学基础科研服务、医学研究与技术服务共三大项总共营收金额达到 16.33 亿 元。据 2022 年公司半年报显示，这三项主营业务收入金额达到 7.45 亿元，保持稳定 发展。而华大基因相应业务为多组学大数据服务与合成业务，2020 年营收 6.26 亿元 同比下降 8.15%，2021 年营收 6.42 亿元同比增长 2.50%。贝瑞基因相应业务为基础 科研服务，2021 年营收 3.15 亿元，同比增长率为-24.10%。诺禾致源的科研服务业 务收入及增长速率保持行业领先。

公司科研服务发文数量遥遥领先，印证行业领先。公司最近 5 年在国际期刊累 计发表署名论文超过 100 篇，包括 Nature 及其子刊在内的高级别国际期刊论文近 40 篇（影响因子>10），取得基因测序技术相关发明专利 36 项、软件著作权 208 项。

2.3.二代测序为目前主流测序技术，测序成本下降过程中逐步 趋向平稳

以 NGS 为主流的基因测序技术，根本性地改变了生命科学及医学研究的方法与 范畴：基因测序指通过测序设备分析生物样本（组织、细胞、血液样本等） 的 DNA 碱基序列信息，并解读这些信息应用于生命调控机制研究、疾病发病机理研究、临床 医学诊断、个体化用药指导等领域。高通量测序技术 NGS 是基因测序普及及商业化 应用的主要推动力。 基因测序的发展大致历经三个发展阶段： 1)第一个发展阶段的代表性技术是 Sanger 法测序技术：成本高、通量低但准 确率极高，是目前测序结果验证的金标准； 2)第二个发展阶段的代表性技术是高通量测序技术 NGS：在保持较高准确率的基 础上，大幅提高通量、降低成本，是目前及未来相当长一段时间内的主流技术； 3)第三个发展阶段的代表性技术是单分子测序技术：主要依靠物理方法在单分 子水平读取，读长延长，降低了生物信息分析的难度，但准确率仍有待提高，技术仍 待完善。

高精度测序的金标准 Sanger 测序技术，其突出优势是长读长及高准确性，一次 读取 DNA 片段长度可达 1,000bp，准确率可到 99.99%；虽然其他测序技术有很大的 通量，但基于 Sanger 原理的毛细管电泳测序仍是超高精度测序的金标准，目前其他 新发展的测序技术结果都必须应用 Sanger 测序技术对其结果进行认证。缺点是由于 测序通量低，耗时长成本高，因此应用范围有限。目前该技术主要用于单基因病多外 显子的测序或者少量基因多位点的检测，以及验证高通量测序中出现的阳性结果。 主流基因测序技术 Next Generation Sequencing，NGS，即下一代测序技术，边 合成边测序的高通量测序技术，其通过捕捉新合成的末端的标记来确定 DNA 的序列。 第三个发展阶段的代表性技术是单分子测序技术，主要依靠现代光学、高分子、 纳米技术等手段来区分碱基信号差异的原理，直接在单分子水平读取序列信息，测序 前无需进行 PCR 扩增，读长增加、数据分析难度降低，但准确率较低、技术待完善， 目前作为补充满足科研机构的一些特殊研究需求。

基因测序行业快速发展，二代测序成本下降过程中逐步趋向平稳。NGS 技术推动 着基因测序行业的成本以超摩尔定律的速度呈现下降趋势。根据 National Human Genome Research Institute (NHGRI，美国国立卫生研究院下属)，每兆碱基 DNA 序 列的测序成本从 2001 年 5300 美元逐步下降到 2021 年的 0.006 美元；单个人类全基 因组的测序成本从 2001 年超过 95 百万美元下降至 2021 年的 560 美元左右。 成本大幅度下降从 2007-2008 年开始，仪器的变化代表和促进了近年来 DNA 测序 技术的快速发展。目前，每兆碱基 DNA 序列和单个人类全基因组的相关测序成本已 进入边际效应递减阶段，下降过程中逐步趋向平稳。

公司测序服务单 G 收入趋于稳定：目前，公司测序服务单 G 情况也同行业整体 发展类似，呈现下降趋缓形势。2021 年及 2022 年上半年公司单 G 收入与 2019 年 基本持平。自建库业务为仅有上机测序环节的服务，不包括前序文库构建环节，服务 环节少、产品价格较低但产生的数据量与其他业务模式无明显差异，其收入占比的波 动导致单 G 收入存在一定变化。

3.自动化平台助力，全球化拓展迅猛

3.1.全球领先柔性智能交付，二代自动化 Falcon 平台全流程提 升速率

全平台一体化测序服务提供商，：公司拥有不同技术类别的测序平台，提供全平 台测序服务，公司始终在各项高难度基因测序技术保持领先地位，并在数种复杂高难 度的前沿测序技术方面形成了独特的竞争优势，包括 de novo 测序技术、表观组学 测序技术、单细胞测序技术、宏基因组学测序技术等。在基因测序领域技术领先的基 础上，全面引入蛋白质组、代谢组等多项技术并行整合，搭建了多组学整合研究技术 体系平台，形成从基础研究、转化研究到临床应用的跨领域协同优势，随着基因测序 技术的发展，公司也将最新发展的单分子测序技术应用于 de novo 测序，搭建了基 于 PacBio、 Nanopore、 BioNano 等不同的单分子基因测序平台的完整的组装技术 解决方案，对 de novo 测序从高通量测序技术到单分子测序技术的转换起到重要的 推动作用。 在实验技术方面，公司自主开发了一系列的 DNA 提取和建库的方法，缩短交付 周期、拓宽测序技术的应用范围。在生物信息分析方面，公司建立了高通量、高性能 的计算平台和数据中心，自主开发的生物信息分析软件和数据库为海量的基因序列解 读及组学数据分析提供支撑。

全球领先柔性智能交付，二代自动化 Falcon 平台全流程提升速率

2020 年上半年 Falcon 柔性智能交付系统上线，公司 NGS 测序流程得到进一步 优化，人力管理效率得到显著提升，该系统可实现全流程自动化：集成 66 台精密 设备，实现从样本提取、检测、建库、库检、文库 pooling 及生物信息分析的全流 程自动化作业； 可实现 28 类标准化产品及 8 类半标准化产品的自动化生产，年设 计处理样本量 270 万，实现极致交付周期。2022 年 5 月，诺禾致源推出 Falcon II。 二代 Falcon 是多产品并行的小型柔性智能交付系统。目前 Falcon II 已入驻英国实 验室，促进欧洲区效能和服务质量升级。 Falcon II 延续了 Falcon 高效稳定优质的交付优势，集成 16 台精密仪器，适用 WGS、RNA-seq 和 WES 产品从核酸 QC 到信息分析全流程自动化作业，体现了全程智能 的特点。同时，与 Falcon 相比，Falcon II 具备了更明显的优势： 更加灵活敏捷：Falcon II 体量缩小，占地仅 10m² ，更节省空间有利于灵活布 局多种场景以满足更大通量的测序业务；

更加高效生产：Falcon II 单条产线日均样本处理量可达 96-384 个，预计饱和 月产能比手工线增长 195.4%，人工投入降低 70%，实验室人效提升约 100%，产品周 期最多可压缩 60%； 更加稳定交付：Falcon II 以全流程高标准化智能作业代替人工，不仅保障了 24 小时多产品并行生产，还可以有效消除操作判定误差保证产生数据的稳定可靠， 同时实现全程可追溯、无污染，交付质量可提升 10%。 Falcon II 以更智能更高效更稳定及降本增效成果显著的特点，助力诺禾致源稳 步推进“全球本地化”战略，逐步实现品牌全球化。Falcon 为行业树立起测序全流 程自动化、智能化的标准范式。Falcon 及 Falcon II 的组合，使得诺禾致源智能化、 自动化体系日益完善，保持行业领先地位。

3.2.国际化业务比重持续上升，全球化的基因测序服务商

公司重视全球化布局，自成立之初即服务于全球的科研院所客户，2012 年开始， 在中国香港、新加坡、美国、英国、荷兰、日本设立了子公司，并于 2016 年起在新 加坡、美国、英国建立了本地化的实验室，向海外客户提供本地化服务。业务覆盖全 球 6 大洲约 70 个国家和地区。公司境外客户主要包括 Genome Institute of Singapore、StanfordUniversity、Johns Hopkins University 等国际知名的生命科 学科研机构、大学及企业等。诺禾致源 2018-2021 年境外收入分别为 3.14 亿元、 4.70 亿元、5.27 亿元和 6.66 亿元，占主营业务收入的比重分别为 29.87%、 30.64%、 35.40%和 35.72%，境外收入占比快速提升。 高通量、低成本的优势，扩大国际市场份额，增加境外收入。海外欧美国家在 生命科学领域研究发展较早，早期采用科研机构自建测序实验室的测序模式，弊端在 于试剂仪器更新换代慢，节假日不运转，项目周期长等。随着生命科学研究的规模和 深度大幅拓展，这种小规模中心实验室的测序模式与高效率、高质量、短周期的科研 测序需求之间的矛盾越来越突出。同时，国外拥有高通量测序设备和技术的集中式测 序实验中心较少，诺禾致源是全球范围内为数不多的专业测序服务提供商。

随着持续的固定资产和信息化投入，公司的基因测序平台体现出日益明显的规 模效益，相比海外传统小规模实验室，公司的测序质量更稳定、交付周期更快，具 有明显的质量和效率优势，从而取得了海外市场业务的持续增长。即使在 2020 年 海外市场严重受到疫情冲击的情况下，公司来源于海外的收入仍体现出明显增长。同 样地，在 2022 年国内遭受疫情反扑的情况下，2022H1 境内收入同比增长率为-4.65%， 而海外市场同比增长率为 25.92%。 公司在手订单和潜在在手订单充裕。随着基因测序应用领域不断拓宽，基因测 序市场规模保持快速增长的态势，公司营业收入逐年递增。 截至 2022 年 6 月 30日，公司在手订单余额 205,558.37 万元，相较期初增加 2.60%， 2022 年 1-6 月新 增订单金额 74,535.06 万元，同比增长 9.81%。 海外收样量保持快速增长。2022 年上半年，国内部分地区新冠疫情出现反复， 对科研机构、企业的经营和复工生产均造成一定影响，客户签单和送样均有不同程度 的减缓，公司累计收取 91.43 万个（例），同比增幅 5.34%，出现小幅度上升，其中 国内地区收样量收到一定疫情影响，同比下降 4.18%，港澳台及海外地区收样量同比 增幅 89.92%，增长较为显著。

3.3.积极布局临床测序应用，多领域协同发展

基础研究之外，生命科学领域的研究成果正在越来越多地向临床转化，诺禾致源 从基因检测服务领域不断向临床应用产品领域拓展。公司基于在基因检测领域的技术 优势，不断向下游临床应用领域开拓，储备了一系列的肿瘤基因检测、遗传疾病检测 和病原微生物感染检测产品，进入 NMPA 审评程序的产品均经创新医疗器械特别审批 程序批准为创新医疗器械。 肿瘤六基因检测试剂盒领头临床应用发展。2018 年 8 月，诺禾致源的第三类 医疗器械“人 EGFR、KRAS、BRAF、PIK3CA、ALK、ROS1 基因突变检测试剂盒（半导 体测序法）”（以下简称“肿瘤六基因检测试剂盒”）通过 CFDA 创新医疗器械特别审 评通道审批上市，是我国第一批获批上市的高通量肿瘤基因检测试剂盒之一，也是是 我国唯一基于 Thermo Fisher 测序技术平台的肿瘤基因检测试剂盒。另外，该检测 试剂产品是国内唯一的配套分析软件亦取得第三类医疗器械注册证的肿瘤分子检测产 品，也是国内临床试验样本量最大的基因检测获批产品。

肿瘤六基因检测试剂盒拥有竞争优势。通过多个环节的技术创新，产品拥有着 多种关键性的创新技术并取得了专利授权保护。与竞品相比，本产品可以在样本质量 受限、微量 DNA 水平下保持高灵敏度突变丰度的稳定产出，提高检测结果准确性， 降低假阳性和假阴性的存在率，同时还保证了高灵敏度、低样本核酸要求量。

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