国内基因测序产业发展：大浪淘沙，道阻且长

　　摘要:10月15日，华大基因陷入大股东减持、股价跌停危机，截至17日收盘，华大基因市值已经跌至193.89亿，与巅峰时期的千亿市值相去甚远。作为中国基因测序行业的老大，最近一年华大基因负面新闻频出，先是被实名举报骗地骗补，随后一篇名为《华大癌变》的报道对无创产前基因检测技术提出了质疑，又令华大基因深陷舆论漩涡。昔日明星公司跌落神坛，也引发了公众对基因测序整个行业的高度关注。基因测序技术到底是什么?都有哪些应用?市场前景如何?

　　基因测序是通过对脱氧核糖核酸(DNA)的碱基排列顺序进行采样、测序和分析，以获取生物遗传信息的基因检测技术。基因测序技术发展了三十多年，技术迭代已经到了第三代、第四代，在生命科学研究、农业育种、临床诊断与治疗等领域发挥着重要作用。随着基因测序的周期不断缩短、通量和准确度不断提高，测序成本也大幅降低，全社会普及速度大大提高，基因测序整个行业开始高速发展，市场规模快速扩张。

　　国内基因测序市场：需求持续增长，产业广泛应用

　　数据显示，2017年全球基因测序市场规模已经达到85亿美元，中国市场规模为72亿人民币;预计到2022年，全球基因测序市场规模将达到200亿美元，中国市场规模将达到183亿人民币。我国基因测序产业需求持续增长，市场规模以年均20%-30%的复合增长率递增，成为炙手可热的行业。基因测序赛道内涌入众多玩家，掀起了融资热潮。2017年行业融资总额超68亿人民币，最高单笔融资高达2.4亿美元，可以看出资本市场对基因测序产业的支持和追捧。

　　基因测序技术应用范围非常广泛，主要用于科研服务、医疗应用服务以及非医疗基因检测服务领域。其中，医疗应用服务主要应用于无创产前筛查、遗传病诊断、植入前胚胎遗传学诊断、肿瘤诊断等项目。目前，无创产前筛查是我国基因测序行业最大的细分应用领域，市场总规模占比超过55%。

图1 中国基因测序产业市场规模(亿元) 

图2 中国无创产前筛查市场规模(亿元)

　　数据来源：赛迪顾问

　　从供给侧看，随着技术进步和成本下降，基因测序的服务项目层出不穷，满足人们辅助生育、临床诊断、疾病预防、药物开发等各类需求，未来将逐步普及成为全民医疗项目。从需求侧看，“二胎”政策的开放、癌症肿瘤病人的增多，基因检测的需求也越来越大，市场潜力空间巨大。

　　基因测序产业链：上游寡头分割，中游竞争激烈，下游潜力无限

　　基因测序产业链分为上游设备端、中游服务端和下游应用端。(如图3)

图3 基因测序产业链

　　上游设备端包括测序仪器和测序耗材。根据《2017年中国基因测序产业图谱》显示，目前中国做测序设备的企业仅11家，做耗材及试剂的也仅有25家，行业集中度高，市场呈现寡头分割格局。基测序仪行业技术壁垒高、资金投入大，市场一直被外资企业垄断,全球基因测序市场71%、16%的份额分别由Illumina、赛默飞世尔占据。但Illumina和赛默飞世尔的测序仪一直没有通过CFDA审批，这为国内企业加速追赶提供了机遇。紫鑫药业自主研发国产二代测序仪BIGIS产品，成功解决了读长较短的技术难题;华大基因收购美国CG公司获取测序设备知识产权，实现了量产临床级别的测序仪;贝瑞和康和Illumina、达安基因和赛默飞世尔建立合作关系，通过贴牌生产的方式学习技术。经过这些年的发展，我国测序设备逐步崛起，进口替代趋势明显。今年8月27日，Illumina首获CFDA医疗器械证，意味着国外的测序设备将大量进入中国市场,加剧市场竞争，“鲶鱼效应”将激励中国企业加速研发新一代测序技术。

　　中游服务端的公司按照业务性质可进一步细分为测序服务、大数据分析和数据库技术三大类。与上游技术密集、资金密集的情况不同，服务端是基因测序产业链中企业最好切入的领域。检测服务企业主要通过购买测序仪器、配套试剂为用户提供基因检测服务收取费用，基因检测服务可划分为科研级基因检测、临床级基因检测、消费级基因检测。近几年，国内提供基因测序服务的机构数量快速增长，特别是消费级基因测序服务企业层出不穷，目前已有150多家企业从事相关业务，市场竞争非常激烈，但服务质量参差不齐，基因数据分析和解读能力不足，有些企业甚至存在过度营销的嫌疑。在数据库技术领域，除了华大基因、贝瑞和康等专业基因检测企业，阿里巴巴、腾讯等互联网公司也在积极布局。未来服务端市场必将经历一轮行业洗牌，有竞争力的企业才能突出重围。

　　下游应用端直接面向产品的终端使用者，包括医疗机构、科研院所、制药企业和个人用户，应用场景涵盖了辅助生育、肿瘤诊断、伴随诊断、遗传病研究及新药研发。其中，生殖健康领域是基因测序技术目前最成熟的应用领域，主要包括婚前孕前检测、胚胎移植筛查、无创产前诊断、新生儿单基因遗传病检测。国内市场上无创产前筛查(NIPT)渗透率在10%左右，华大基因、贝瑞和康共同占有90%以上份额。

　　基因测序技术未来发展方向

　　基因测序技术历经几代发展，现在主流发展方向是单分子测序技术和纳米孔测序技术。单分子测序技术是将待测序列打断成小片段用末端转移酶阻断，经过杂交、定位点、合成等步骤检测带有荧光信号的单个碱基，其优势在于不需要PCR扩增或连接酶、通量更高、速度更快、样本试剂消耗更少。纳米孔测序技术是利用单个碱基或DNA分子通过纳米孔通道时引起的通道电学性质变化测定DNA链序列。相比于单分子测序技术，准确性更高、测序数据可以实时监控、仪器也更加小巧便捷。高集成度、高通量和高信噪比的传感器是未来测序技术的研究方向。华大基因等国内企业现在依然依赖第二代基因测序技术，未来随着第三代、第四代基因测序技术的不断发展，将面临非常大的技术革新压力。

　　结语

　　每一项革命性技术出现的时候都会面临质疑，产业化过程中也会经历各种乱象，而随着测序技术的进步和市场的逐渐规范，基因测序将在生物学和医学研究中发挥更大的作用，大众会对基因测序有更深层次的理解和认识，基因测序行业将进入蓬勃发展期，市场前景无限。国内企业要牢牢抓住红利期，加速技术创新、服务创新和商业模式创新，抢占产业发展制高点，成为全球顶级基因技术公司。