2023年诺禾致源分析报告：科研测序服务龙头，“技术+服务”全面打造护城河

公司概况：全球领先的基因测序服务商

业务覆盖全球，专注于科研测序服务

北京诺禾致源科技股份有限公司于 2011 年 3 月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，致力于成为全球领先的基因科技产品和服务提供者。 2014 年公司于天津建立大规模测序平台试验基地；2016 年于美国建设测序中心，开启海 外扩张进程；2017 年建立质谱平台，拓展多组学服务能力；2020 年推出高通量测序（NGS） 领域多产品并行的柔性智能交付平台 Falcon；2021 年于上交所科创板上市。公司建立了 高通量大规模的基因测序平台和高性能计算平台，有效地支撑着生命科学研究和医疗健康 两大领域对大数据分析和存储的需求。

专注于科研测序服务。公司的业务覆盖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，为全球研究型大学、科研院所、医院、医药研发企业、农业企业等提 供基因测序、质谱分析和生物信息技术支持等服务。建库测序平台服务是将客户的非标的 解决方案，转化为标准化产品，以自动化流程，更高效率和更稳定质量完成交付。生命科 学基础科研服务和医学研究与技术服务是在建库测序的基础上进一步进行数据分析，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。其他主营业务主要为六基因检测试剂盒。截至 2022 年底公司业务覆盖全球 6 大洲约 80 个国家和地区，服务客户近 3500 家科研院所和 高校、600 余家医院、2400 余家医药和农业企业等。

全球化业务布局。公司构建了全球化的技术服务网络，在境内设有天津、上海及广州 实验室，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、日本等国家和地区设有子公司，实现对北美、欧洲、东南亚等本地科研需求 的快速响应。

股权高度集中，管理层经验丰富

公司股权高度集中，实控人为李瑞强，截至 2023 年中报，李瑞强直接持有公司 53.68% 股权，通过诺禾禾谷和致源禾谷间接控制公司 10.66%股权，合计控制公司 64.34%股权。 公司旗下合计控股或参股 18 家子公司，包含 6 个区域医学实验室中心。6 家实验室分别 为天津实验中心（覆盖中国北方地区科技服务业务）、上海实验室（覆盖中国长三角地区 科技服务业务）、广州实验室（覆盖中国南方地区科技服务业务）、新加坡实验中心（覆盖 东南亚国家科技服务业务）、美国实验中心（覆盖美洲国家科技服务业务）、英国剑桥实验 中心（覆盖欧洲国家科技服务业务）。

公司高管拥有丰富从业经验。公司董事长兼总经理李瑞强拥有丹麦哥本哈根大学生物 系博士学位，曾于华大基因任生物信息部项目组长、主任、华大基因副总裁，在生物信息 学分析具有深厚造诣，十多年来一直从事生物信息学与基因组学研究，开发了一系列新一 代测序数据分析方法和软件，先后参与或主持多项基因组研究计划，相关工作发表研究论 文 100 余篇，总被引 55,000 余次，其中 Science、Nature 及其子刊论文 38 篇，2014-2022 年入选中国高被引学者榜单，申请发明专利 35 项。公司两位核心技术人员于洋和李艳萍 分别拥有生物化学与分子生物学硕士学位和分子植物病理学博士学位，在相关领域拥有多 年从业经验。

疫情影响短期波动，海外增长迅速

疫情前业绩增长稳健，疫情影响短期有所波动。公司 2015-2022 年营业总收入和净利 润 CAGR 分别为 29.8%和 32.8%，疫情期间 2019-2022 年营业总收入和净利润 CAGR 分 别为 7.9%和 16.9%，部分原因是疫情期间高校封闭以及暂停返校等措施导致公司科研服 务业务受到影响。同时公司利润端复合增速高于收入端，说明随着业务量逐渐加大，规模 效应逐渐体现。2023 年前三季度公司营收同比增长 4.7%，归母净利润同比增长 11%，呈 现出良好的恢复态势。

海外增长迅速，占比快速提高。公司来自中国大陆的营业收入 2015-2022 年 CAGR 为 21%，而来自港澳台及海外地区的营业收入 2015-2022 年 CAGR 为 75.1%，在疫情期 间，公司港澳台及海外营收仍保持 10%以上增长。随着海外迅速扩张，来自港澳台及海外 地区营收占比快速提高，2023H1 占比已达 50%。海外业务的快速增长，验证了公司的全 球化扩张能力，我们预计未来海外业务仍能保持快速发展。

分板块看，建库测序平台服务增长迅速，在疫情期间仍能保持高速增长，占比逐渐提 高，2022 年占比达到 43.4%。生命科学基础科研服务主要客户机构为高校或科研机构， 因此受疫情影响最大，2022 年占主营收入比例降到 33.2%。医学研究与技术服务营收占 比 2022 年降到 13.1%。其他主营业务包含六基因检测试剂盒和新冠核酸检测收入，2022 年占比降到 10.1%。

毛利率回升，智能交付降本显著。2015-2020 年受竞争加剧影响，公司各业务板块毛 利率均有下降趋势，而随着公司于 2020 年推出高通量测序（NGS）多产品并行柔性智能 交付平台 Falcon，并于 2021 年推出小型柔性智能交付系统 Falcon II 以来，公司各业务板 块毛利率均稳步提升，其中建库测序平台服务板块毛利率从 2020 年的 21%提高到 2022 年的 37%。港澳台及海外地区初期毛利率较低，而随着测序服务流程规范化以及 Falcon II 的加持，海外毛利率水平逐年上升。

公司整体费用率保持相对稳定，2021 年以来销售费用率提升主要系公司加大海外市 场推广力度，管理费用率增加主要系管理人员薪酬、审计咨询费增加所致。

行业分析：基因测序发展迅速，产业分工明确

技术发展迅速，测序成本呈现超摩尔定律下降

基因测序是生命科学的支柱性技术。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。基因测序的普及，对生物科 技行业的研究起到重大推动作用，也使得生物产业的大规模商业化变为可能。遗传信息的 传递是从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的过程，基因测序通过生物信息学算法将测序数据与参 考基因组进行比对，在个体和群体水平对基因组的变异进行分析，以揭示基因组变化对生 物学表型的影响。

基因测序的发展史也是收购史。21 世纪初，以 Roche 公司发布 454Gs20（收购 454 公司得到）、Illumina 公司的 HiSeq 技术（收购 Solexa 得到）和 ABI 公司的 SOLiD 技术 等为标志的二代测序技术诞生，而国产二代测序设备到 2015 年才由华大智造推出（收购 Complete Genomics 得到）。二代测序技术虽然显著降低了测序的价格，但较短的读长限 制了其对基因组复杂序列和基因组结构变异的解析能力。2008 年，Helicos 公司最早推出 单分子测序仪 Heliscope，标志着三代测序（长读长）技术的诞生，之后 PacBio 在 2009 年发布单分子实时测序仪 RS，Oxford Nanopore 在 2014 年发布 MinIon 纳米孔测序仪。 Helicos 公司于 2012 年申请破产，相关技术专利被转移到真迈生物（原瀚海基因），后者 于 2020 年推出基因测序平台 GenoLab。

第一代 Sanger 测序技术具有测序读长较长、准确率高的优点，但由于通量低、成本 高等因素没有得到大规模应用；第二代测序技术自 2005 年以来快速发展，凭借高通量、 低成本、测序时间短等优势，在全球测序市场中仍占据主导地位；第三代测序技术的代表 是 PacBio 公司的单分子实时测序技术和 Oxford Nanopore 公司的纳米孔单分子测序技术， 其最大特点是单分子测序，测序前无需进行 PCR 扩增，读长增加（理论上可以测定无限 长度的核酸序列）、数据分析难度降低，并保持了高通量的优点，但其痛点在于准确率较 低，主要应用在科研市场。

目前主流测序平台为 Illumina、华大智造、Thermo Fisher 的二代测序平台和 PacBio、 Oxford Nanopore 的三代测序平台。不同测序技术原理不尽相同，Thermo Fisher 的为半 导体测序法，使用一种高密度半导体芯片，芯片置于一个离子敏感层和离子感受器之上， 当 DNA 聚合酶在每一个单分子模板链上滑动时，发生聚合反应，释放出氢离子，离子感 受器会捕捉到这种信号，从而读出 DNA 序列。Illumina 的可逆末端终止测序法是 DNA 片 段连接到固相基质上，经过桥 PCR 循环，生成大量的 DNA 簇，之后边合成边测序。华大 智造的联合探针锚定聚合测序法采用高密度 DNA 纳米芯片技术，将得到的 DNBs 加到芯 片上的网状小孔内（固定在阵列化的硅芯片上）。通过联合探针锚定聚合技术（cPAS）和 多重置换扩增的双末端测序法（MDA-PE）得到读长为 100bp/150bp 的双末端序列。相较 于二代测序，三代测序无需进行 PCR 扩增，其中 PacBio 单分子实时测序是利用光信号， 使用 4 色荧光标记 4 种碱基（即是 dNTP），在碱基配对阶段，不同碱基的加入，会发出 不同光，根据光的波长与峰值可判断进入的碱基类型。Oxford Nanopore 纳米孔测序是利 用电信号，采用一种特殊的纳米孔，孔内共价结合有分子接头。当 DNA 碱基通过纳米孔时，它们使电荷发生变化，从而短暂地影响流过纳米孔的电流强度（每种碱基所影响的电 流变化幅度是不同的），灵敏的电子设备检测到这些变化从而鉴定所通过的碱基类型。

上游集中度较高。从竞争格局来看，基因测序行业设备及试剂耗材提供商主要包括华 大智造、Illumina、Thermo Fisher、Pacific BioSciences 和 Oxford Nanopore 等，集中度 相对较高。根据 Grand View Research 数据，以设备及耗材销售收入为准，Illumina 全球 占比 2019 年为 74.1%，位于市场第一，PacBio 和 Oxford Nanopore 合计占比 6.4%。

根据 National Human Genome Research Institute 数据，随着高通量测序技术的大规 模使用，全基因组测序的成本实现了快速的降低。2001 年至 2007 年 9 月代表基于 Sanger 双脱氧终止法和毛细管电泳法的测序成本，从 2008 年 1 月开始，使用 Illumina、Thermo Fisher 的二代测序平台对人体单个基因组的基因测序成本进行测算，发现单个人类基因组 测序成本呈现超摩尔定律的下降，在2009年降低至10万美元左右，在2015年降低至1,000 美元左右，2021 已经降至 500 美元左右。根据华大智造招股书，华大智造测序仪 DNBSEQ-T7 系列目前也已经实现测序成本降至约 500 美元。根据文献 Biosensors (Basel). 2021 Jun 30;11(7):214.和 Genomics Proteomics Bioinformatics. 2015 Oct;13(5):278-89. 三代测序代表企业 PacBio 和 Oxford Nanopore 也经历了测序成本的迅速下降。PacBio 最 初产品 RS II 测序成本高达 400-800 美元/Gb，Oxford Nanopore MinION 最初测序成本甚 至高达 6,000-18,000 美元/Gb，同期 Illumina HiSeq 2500 测序成本仅为 30-40 美元/Gb。 随着 PacBio 发布 PacBio Sequel 系列，Oxford Nanopore 发布 GridION 和 PromethION系列，PacBio 测序成本目前已经降至 40-80 美元/Gb，Oxford Nanopore 测序成本降至 20-40 美元/Gb。

通量大幅提高，价格随之大幅增加。随着基因测序技术的迅速发展，单位测序成本快 速下降，测序通量（定义为每次运行所产生的最大数据量）也呈现超摩尔定律提高，如 illumina 于 2022 年发布的 NovaSeq X 系列，最高通量可达 16000Gb，华大智造于 2023 年发布的 DNBSEQ-T20×2RS 最高通量可达 72000Gb。超高通量虽然使得单位测序成本 下降，但设备的价格水涨船高，对于测序量需求并不高的高校和科研单位，设备的高成本 使得自行购买设备并不具有性价比，往往会选择外包给基因测序服务商。

强需求弱周期，基因测序市场前景广阔

高通量测序技术的出现使得基因测序市场迅速增长。根据 BCC Research 发布的数据， 2021 年全球基因测序市场规模 157.22 亿美元，预计将以 19.1%的 CAGR 增长至 2026 年 的 377.21 亿美元；从国内市场规模来看，2021 年中国基因测序市场规模为 15.90 亿美元， 预计将以 21.6%的 CAGR 增长至 2026 年的 42.35 亿美元，预计中国基因测序服务领域规 模约占全球的 11%。

学术研究仍是基因测序行业最大用途。根据 Grand View Research，2020 年学术研 究在基因测序行业的市场份额已经达到 54%。从全球基因测试行业区域分布来看，起源较 早的欧洲和美国在基因测序行业所占的市场份额较大，2020 年欧洲占据了全球基因测序 市场 38%的市场份额，而美洲占据了 34%的市场份额，其中美国占据了绝大部分市场。 亚太地区的基因测序市场主要中日韩三国，其中中国市场增长幅度最为迅速。

我国多项产业扶持政策，前沿科技战略重点。基因测序技术作为生物技术前沿方向， 是科技创新、生物经济、民生服务的新引擎，是前沿科技和未来产业的战略重点。2021 年 3 月，国家制定《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》（以下简称“纲要”），纲要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。

R&D 经费支出逐年增长，占 GDP 比重低于全球平均水平。公司基因测序服务主要面 向基础研究，下游客户主要为高校、科研机构、研究性医院、生物医药企业等机构。根据 国家统计局发布的数据，近年来我国全社会研究与试验发展（R&D）经费投入规模逐年增 长，2022 年我国全社会研究与试验发展（R&D）经费投入达到 30870 亿元，比上年增长 10.4%。我国全社会研究与试验发展（R&D）经费占 GDP 比重也逐年升高，2020 年达到 2.40%，仍低于 2020 年全球平均比重 2.63%，相较于 2020 年美国占 GDP 比重 3.45%仍 有较大差距。

在中国 R&D 经费构成中，按活动类型，2021 年试验发展经费占比 82.2%，应用研究 经费占比 1.3%，基础研究经费占比 6.5%，2021 年基础研究经费为 1817 亿元，同比增长24%；按活动主体，2021 年各类企业经费占比 76.9%，政府属研究机构经费占比 13.3%， 高等学校经费占比 9.8%，2021 年高等学校经费为 2181 亿元，同比增长 16%。

产业分工明确，中游公司规模优势凸显

基因测序技术快速发展促进产业链分工明确。基因测序产业链上游为基因测序设备和 耗材提供商，主要包括华大智造、Illumina、Thermo Fisher、Pacific BioSciences 和 Oxford Nanopore 等，集中度相对较高。中游为基因测序服务提供商，根据客户类别的不同，主 要分为面向基础研究的服务提供商和面向终端用户的临床、医疗类的服务提供商。下游面 向科研机构、高校、医院和企业提供基础研究服务，以及向终端用户提供肿瘤基因检测、 癌症早筛、产业诊断、遗传病检测等医疗服务。

基因测序服务通常包括样本接收核对、提取质检、文库制备、上机测序、数据质控、 数据分析、出具报告等阶段。在 DNA 提取和文库制备环节，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。

中游服务商规模优势逐渐凸显。由于基因测序设备的价格水涨船高，对于测序量需求 并不高的高校和科研单位，设备的高成本使得自行购买设备并不具有性价比，我们使用数 据推算去证明这一观点。对于基因测序单位成本（元/Gb），需考虑仪器购买和摊销成本、 试剂成本（DNA 分离、文库制备及测序试剂）、数据分析和储存成本、仪器维护成本和人 工成本。对于科研机构和高等院校，我们仅考虑仪器购买和摊销成本、试剂成本，对该类 机构购买基因测序设备进行学术研究的单位成本进行测算，并计算平均成本降低至诺禾致 源平均服务价格时须达到的测序量。基于以下假设： ① 科研机构或高等院校年测序年需求量为 x（单位：Gb）； ② 基因测序设备采购价为 a（单位：元），由于基因测序设备 3-5 年进行技术更新， 假设折旧年限为 5 年，残值为 0； ③ 根据诺禾致源 2022 年报直接材料成本约占成本 62.54%，其测序服务平均成本为 60.3 元/Gb，推算出试剂成本约为 37.71 元/Gb；

竞争较为分散，公司有望以品牌优势提高市占率。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，包括国内的华大基因、贝瑞基因、安诺优达、百迈客以及韩国的 Macrogen 等。根据 Grand View Research 和 BCC Research 数据，我们推算，公司 2021 年在全球基因测序服务行业市占率约为 5.5%，在国内基因测序服务行业市占率约为 12%。 公司目前作为国内乃至全球领先的基因测序科研服务商，有望凭借品牌效应和规模效应持 续提高市占率。

公司优势：“技术+服务”全面打造护城河

技术优势：多组学综合解决方案

从基因组到多组学服务方案。公司自设立时以 de novo 从头测序核心技术成功开拓科 研服务市场，在创新驱动和效率驱动的研发导向下，建立了自主的核心技术体系，为公司 紧跟生命科学研究前沿及可持续创新发展奠定了坚实的基础。公司全面掌握目前主流及前 沿的基因测序技术，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。同 时公司全面引入蛋白质组、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。基于基因测序核心技术开拓临床应用，公司自主开发创新的肿瘤基因检测医疗器械， 并在肿瘤、遗传、感染等多赛道积极布局，协同发展。

建立与应用紧密结合的研发体系。公司在主要的一级业务事业部分别下设研发中心， 负责相应领域的技术和产品开发工作，并设立产品研发规划委员会对整体研发战略及研发 项目作统一管理。该研发组织体系有利于公司将最新研发的技术成果在第一时间直接应用 于服务和产品；同时，公司的客户大都是我国及国际一流科研机构，与客户的密切接触， 有利于公司追踪最新的生命科学和生物医药研究的最新思路和方向，并为之开发新技术、 新产品。此外员工构成中，硕博及以上学历占比达到 53%，远高于华大基因和贝瑞基因。

客户稳定，良好口碑加固护城河

专业直销，深度绑定。公司客户一般为高校，科研机构、医院、药企等企事业单位， 通常采用直销的销售模式。公司在各地建立专业的销售和技术支持团队，对客户进行直接覆盖。在项目执行过程中，销售、技术支持和项目运营人员为客户提供全流程的服务，包 括对样本准备过程中需要注意的问题和技术标准进行指导、对项目进度的把控以及对客户 在项目进行过程的临时性疑问或需求进行回复等，通过全流程、一对一的专业服务，与客 户建立良好、长期的合作关系。

客户对专业要求较高，粘性较高。公司的客户主要为科研院所、高校、医院、药企等 企事业单位，该类客户对测序结果的质量和专业性要求较高。且客户粘性较高，在已和客 户建立稳定合作关系的前提下，客户更换测序服务商会较为谨慎。主要客户的声誉良好不 仅有利于公司资金回款的顺利进行，也有助于公司持续追踪科学研究前沿进展。

公司凭借品牌优势和专业服务能力，客户数量稳步增长。截至 2022 年底公司业务覆 盖全球六大洲约 80 个国家和地区，实现对北美、欧洲、东南亚等本地科研需求的快速响 应，全面覆盖中国科学院、中国医学科学院、中国农业科学院、北京大学、清华大学、浙 江大学、四川大学、中山大学、Stanford University、University of California 、GenomeInstitute of Singapore 等境内外一流科研院所，服务客户近 6500 家。2022 年客户构成中， 高校和科研院所约 3400 家，企业约 2400 家，医院约 600 家。

规模优势，智能交付降低单位成本

开创性自动化生产，全流程智能交付。公司开创性地开发了全球领先的柔性智能交付 系统，实现全流程自动化。该系统具有如下特点：①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； ②柔性产线：可满足四大标准化产品类型（WGS、WES、RNAseq、建库测序产品）共线 并行生产，未来将扩容更多产品类型；③高效率：根据公司官网，相比人工协作或单环节 人工半自动化生产线，可将人工投入降低 70%、产品交付周期平均压缩 60%；④稳定可 靠：基于高效数据传输和机器识别，对各生产单元的精准控制、实时监测和动态优化，通 过机器自动判别和分析，减少人工介入，最大化保证了检测过程的无污染和数据准确性， 根据公司官网数据，建库库检合格率提升 5%。2022 年，诺禾致源在英国、美国、天津、 广州等实验室部署了 Falcon II 系统，实现了公司在全球主要实验室交付系统的智能化升级。

测序数据量增长迅速，规模效应越发显著。公司为研究研发提供全面便捷的一站式解 决方案，随着基因测序仪器的通量越来越大，基因测序数据量增长迅速。公司收费采用成 本加成方式，随着测序成本降低，公司测序服务平均价格和平均成本存在下降趋势，随着 海外收入占比提高，平均价格和平均成本在 2020 年之后小幅提升。而随着智能交付系统 的配备，公司整体毛利率水平自 2020 年逐步提升，从 2020 年的 34.5%提高到 2022 年的 44.5%。

公司不断优化各操作环节的自动化水平，通过提高自动化管理水平，减少人工使用和 人工误判，提高测序效率和稳定性。较大的客户基数和业务规模，使得公司能够有效降低 运维成本，公司 2022 年科研服务业务毛利率为 44.5%，要显著高于华大基因 32.4%和贝 瑞基因 28.3%的毛利率水平。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）