全球基因测序仪行业处于发展期，当前呈现呈现寡头垄断格局

摘要：基因测序是一种新型的基因检测技术，通过分析测定基因全序列可以有效预防疾病。近几年，基因测序技术在临床医学中应用较广。本文结合基因测序技术的发展历程，重点分析了其技术原理特点及市场份额。

基因是DNA分子上的一个功能片段，可决定生物物种的生老病死，是生命的调控者。基因测序技术可为生命科学研究、医学临床诊疗等提供指导性的建议，即通过测序设备对DNA的碱基排列顺序进行测定，解读DNA的遗传密码。

技术发展飞快，基因测序技术发展历经四个发展阶段 

基因测序技术，又称DNA测序技术，是进一步研究和改造目的基因的基础。技术发展较快，临床应用逐渐增多，经过几十年的发展，该技术前后经历了四代技术变革。该项技术的研究起源于20世纪70年代中期，起初采用化学降解法及双脱氧链终止法，随着科技的不断进步，20世纪90年代，随着荧光自动测序技术的出现，基因测序技术开启了自动化测序时代，这些均称为第一代基因测序技术。随着一次可以针对几十万到几百万条DNA分子进行序列测序技术的出现，基因测序技术迎来了第二代测序技术，又称高通量测序技术，可谓是传统测序技术的一次革命。随后出现的第三代测序技术是第二代测序技术的升级，是高通量、单分子测序，增加了读长，降低了成本，有效提高了测序效率。第四代测序技术为纳米孔测序技术，该方法不需要对DNA进行化学或生物处理，采用物理方法直接读取DNA序列，即通道的电学性质会随单个碱基通过纳米尺度通道的变化而变化。

技术不断革新，新一代基因测序仪速度快、成本低且高通量

第一代测序技术包括化学降解法、双脱氧链终止法、毛细管电泳和荧光测序、杂交测序技术。其中，化学降解法中, 通过标记DNA片段—独立化学反应降解—特异性分子标记—凝胶电泳—放射自显影检测的方法，对DNA分子进行测序，排除通过酶促合成产生的拷贝时造成的错误，提高了方法准确性、易掌握性，使用较为广泛。但是，该方法操作较为复杂，逐渐被双脱氧链终止法替代。双脱氧链终止法，操作较为简便，而后在此基础上发展出包括英国自动测序技术在内的多种DNA测序技术。荧光自动测序技术，用荧光替代同位素标记，并用成像系统自动检测，可以有效提高测序准确性及速度。另外，杂交测序技术，利用DNA杂交原理，检测速度快、可大幅降低检测成本，但此方法误差较大。

第二代测序技术明显的特征是高通量，并且大大降低了测序成本，边合成边测序的方式，促使测序速度大幅度提高，方便对一个物种进行基因组深度测序，推动了基因测序技术的发展，加速了测序的规模化进程。第三代测序技术在第二代高通量的基础上，增添了单分子测序元素，不再依赖DNA模板与固体表面相结合的方式，无需进行PCR扩增。第四代基因测序技术，目前处于发展阶段，与前几代技术相比，在成本及速度上有很大优势。

HiSeq系列测序仪不断升级，基因测序仪器行业呈现寡头垄断格局

经过多年发展，基因测序仪的核心技术不断完善，企业在生产开发中通常会设计与之匹配的测序试剂以及耗材，但是，市场主要还是测序仪的竞争。数据显示，全球测序仪器市场的主要份额主要由Illumina及赛默飞世尔占据，市场份额高达九成，行业形成寡头垄断的格局。此前，Illumina占据了全球测序仪器市场71%的份额，赛默飞世尔市场占有率为16%，罗氏市场占有率为10%。近几年，借助于HiSeq系列测序仪的不断升级和推广，Illumina 继续扩大市场份额，逐渐增至84%。

图1 全球新一代测序仪市场竞争格局

（数据来源：中国产业信息网）

结语

近年来，基因测序技术发展迅速，前后历经了四个发展阶段，新一代的基因测序技术具有高通量、成本低、速度快等优势，在医学临床应用较广。随着应用的不断增多，基因测序仪器的生产企业市场竞争不断增大，随着HiSeq系列测序仪的不断升级和推广，Illumina市场份额逐渐扩大，行业逐渐呈现寡头垄断的格局。