2021年全球及中國基因測序行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析

2021年全球及中國基因測序行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢分析一、基因測序綜述基因測序是基因檢測的方法之一，是指通過基因測序設(shè)備對生物樣本（組織、細胞、血液樣本等）DNA分子的堿基排列順序進行測定，即測定和解讀DNA分子中的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）四種堿基的排列順序，并進一步用于科學(xué)研究或臨床診斷?；驕y序目前可應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域及非醫(yī)療領(lǐng)域，非醫(yī)療領(lǐng)域主要包括環(huán)境治理、石油存儲探測、農(nóng)牧業(yè)配種、司法鑒定、地質(zhì)學(xué)、生物多樣性保護等。醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用場景又可分為科研級、臨床級和消費級三類：科研級應(yīng)用面向科研機構(gòu)、高等院校和藥企；臨床級應(yīng)用面向患者，檢測結(jié)果應(yīng)具有臨床意義，可作為醫(yī)生診斷、治療依據(jù)；消費級應(yīng)用面向普通消費者，包括皮膚檢測、運動能力檢測等。其中科技服務(wù)、生育健康等細分領(lǐng)域市場已較成熟穩(wěn)定，基因組合成、腫瘤早篩、消費級基因檢測等新領(lǐng)域正處于快速成長期?；驕y序操作環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)流程包括樣本預(yù)處理、核酸提取、建庫、上機測序、生物信息分析及報告生成等主要環(huán)節(jié)，測序過程會涉及百余種不同的操作步驟，核心技術(shù)壁壘高、生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、技術(shù)掌握和革新難度大、質(zhì)量控制要求高，新進入者很難在短期內(nèi)掌握各種技術(shù)并形成競爭力。二、基因測序行業(yè)政策梳理政策對基因產(chǎn)業(yè)的支持，是基因測序行業(yè)發(fā)展的又一利好因素。政策端對基因測序行業(yè)的推動力體現(xiàn)在國家宏觀策略的支持，對基因測序的重視以及對行業(yè)的監(jiān)管，眾多基因測序相關(guān)的政策出臺推動了行業(yè)的發(fā)展。三、基因測序產(chǎn)業(yè)鏈基因測序產(chǎn)業(yè)鏈分為上游設(shè)備、試劑及耗材端，中游測序服務(wù)和基因大數(shù)據(jù)服務(wù)端，下游應(yīng)用端。上游主要是測序設(shè)備、耗材及試劑的研發(fā)及生產(chǎn)，被illumina、ThermoFisher、羅氏等跨國巨頭壟斷，國產(chǎn)企業(yè)如華大基因積極布局；中游為面向終端用戶的基因檢測服務(wù)商，其購買上游公司生產(chǎn)的測序儀器、配套試劑耗材等，為用戶提供基因檢測服務(wù)，從中收取服務(wù)費。國內(nèi)公司基本集中在中游，資本也向中游聚集；下游為基因檢測服務(wù)使用者，包括醫(yī)療機構(gòu)、科研機構(gòu)、制藥公司和個人用戶等，其決定了中游基因檢測服務(wù)細分賽道的市場容量、發(fā)展前景及業(yè)務(wù)模式特點。四、基因測序行業(yè)現(xiàn)狀分析1、市場規(guī)模從全球基因測序市場規(guī)模來看，市場迅速擴容，中游服務(wù)具備更大空間。根據(jù)BCCResearch發(fā)布的數(shù)據(jù)，2021年全球基因測序市場規(guī)模157.22億美元，將以19.1%的CAGR增長至2026年的377.21億美元，其中中游基因測序服務(wù)領(lǐng)域2021年市場規(guī)模約為82.38億美元，將以20.7%的CAGR增長至2026年的210.66億美元。從國內(nèi)市場規(guī)模來看，2021年中國基因測序市場規(guī)模為15.90億美元，將以21.6%的CAGR增長至2026年的42.35億美元，預(yù)計中國基因測序服務(wù)領(lǐng)域規(guī)模也約占全球的1/10。中游服務(wù)占行業(yè)整體規(guī)模的比例為51.74%，相較上下游具備更大的市場空間與更快的行業(yè)增速。2、下游應(yīng)用分布從全球基因測序下游應(yīng)用分布情況來看，學(xué)術(shù)研究為基因測序最大應(yīng)用場景。根據(jù)GrandViewResearch數(shù)據(jù)，2020年全球基因測序市場下游應(yīng)用中學(xué)術(shù)研究占比為54%，為最大應(yīng)用場景。此外，根據(jù)華大智造招股說明書，基因測序儀的主要客戶類型為學(xué)術(shù)研究、臨床研究、制藥和生物技術(shù)公司、醫(yī)院和診所以及其他類型，其中學(xué)術(shù)研究依然是目前測序儀的最大市場，且保持較快增長，預(yù)計復(fù)合年均增長率為11.5%，至2027年將達到53.2億美元，占行業(yè)整體比例為50.6%。所以學(xué)術(shù)研究在較長時間內(nèi)仍將是基因測序最主要的應(yīng)用場景。3、行業(yè)投融資情況在技術(shù)、法律環(huán)境、政策與社會一系列因素的推動下，基因測序行業(yè)投融資火熱。據(jù)統(tǒng)計，2020年中國基因測序融資數(shù)量共計62起，融資金額達到332.1億元，平均單筆融資金額為5.36億元。其中基因檢測企業(yè)在一級市場中所獲融資額為205.9億元，多家優(yōu)質(zhì)的基因檢測企業(yè)都獲得了單筆大規(guī)模融資。作為TOP10的頭部融資事件，華大智造、泛生子、燃石醫(yī)學(xué)、思路迪診斷、臻和科技等9家企業(yè)累計募資164.19億元等值人民幣，占比79.7%。從融資事件細分賽道情況來看，腫瘤領(lǐng)域相關(guān)的基因測序受到最多關(guān)注。2020年，31%的融資事件發(fā)生在腫瘤NGS領(lǐng)域，其后則是腫瘤早篩，占比24%。此外，融資事件數(shù)量排名第四的單細胞測序項目也主要圍繞腫瘤展開。五、基因測序行業(yè)競爭格局1、市場競爭情況從全球基因測試上游設(shè)備及耗材市場競爭格局來看，行業(yè)集中度高，據(jù)菲鵬生物招股說明書，2019年，全球基因測序儀器及耗材銷售額前三的公司占總市場份額的93.3%，行業(yè)高度集中?；驕y序行業(yè)巨頭Illumina因其業(yè)務(wù)具有先發(fā)優(yōu)勢，市場占有率較高，具有一定的壟斷地位。注：上圖統(tǒng)計中的市場格局以儀器銷售收入和耗材銷售收入計算，不含基因測序服務(wù)商。從全球市場測序服務(wù)競爭格局來看，中游參與者眾多，競爭激烈。根據(jù)下游客戶類型和技術(shù)應(yīng)用場景的不同，測序服務(wù)商主要分為兩大類，一是面向基礎(chǔ)研究的基因測序服務(wù)提供商，主要客戶為大學(xué)、科研機構(gòu)、研究型醫(yī)院、生物醫(yī)藥公司等；二是臨床、醫(yī)療類的基因檢測服務(wù)提供商，主要客戶為醫(yī)療服務(wù)機構(gòu)或個人等。第一類服務(wù)提供商包括國內(nèi)的諾禾致源、百邁客以及韓國的Macrogen等，第二類服務(wù)提供商包括燃石醫(yī)學(xué)、世和基因等。華大基因、貝瑞基因、安諾優(yōu)達等公司則兩種服務(wù)均有所涉及。同時因基因測序服務(wù)用戶類型多樣，需求較大，中游服務(wù)廠商很難出現(xiàn)贏家通吃的局面。中游技術(shù)及資金壁壘較上游設(shè)備制造低，參與者眾多加劇市場競爭。上機測序?qū)υO(shè)備依賴程度高，中游廠商的議價權(quán)不如上游儀器耗材公司，大部分國內(nèi)行業(yè)中游企業(yè)的發(fā)展一定程度上受制于國外上游企業(yè)，該行業(yè)現(xiàn)狀也為國產(chǎn)基因測序設(shè)備的蓬勃發(fā)展和未來國產(chǎn)替代留下了空間。從國內(nèi)市場競爭來看，目前我國基因測序行業(yè)分為三個梯隊：第一梯隊為以華大基因、貝瑞基因、達安基因等為代表的布局基因測序全產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭企業(yè)；第二梯隊為以安諾優(yōu)達、博奧生物等為代表的國內(nèi)基因檢測服務(wù)提供商，該類企業(yè)多擅長某幾個領(lǐng)域的基因測序技術(shù)；第三梯隊為其他中小型基因檢測服務(wù)提供商。2、企業(yè)經(jīng)營情況國內(nèi)規(guī)模較大并自有測序平臺的中游服務(wù)公司主要有諾禾致源、華大基因、貝瑞基因等，其中只有諾禾致源專注科研服務(wù)領(lǐng)域。2021年貝瑞基因、華大基因和諾禾致源三家企業(yè)科研基因測序營收分別為3.15億元、6.42億元、16.33億元。六、基因測序行業(yè)未來發(fā)展趨勢1、規(guī)?；?、外包化是基因測序行業(yè)趨勢基因測序的儀器平臺價格昂貴、技術(shù)迭代快，可同時測量多個樣品。測序量擴大不僅可以攤薄成本，測序結(jié)果也能更加穩(wěn)定準確?；谠撎攸c，大規(guī)模的測序具有較強的經(jīng)濟效應(yīng)和質(zhì)量穩(wěn)定效應(yīng)。對于測序量小的應(yīng)用者，例如科研機構(gòu)、醫(yī)院、檢測機構(gòu)等建立測序平臺不具有經(jīng)濟型，所以測序服務(wù)外包或成為趨勢。而小型的第三方測序服務(wù)商可能無法滿足日漸增長的外包需求，業(yè)務(wù)逐漸往高效率、高質(zhì)量的集中式測序?qū)嶒炛行募?，領(lǐng)先企業(yè)規(guī)?；瘍?yōu)勢顯著，測序服務(wù)行業(yè)將不斷向中心化發(fā)展，呈現(xiàn)逐步集中的格局，大型測序服務(wù)商的業(yè)務(wù)市場占有率將不斷攀升。2、測序能力和數(shù)據(jù)分析能力是企業(yè)護城河構(gòu)建的關(guān)鍵隨著二代測序技術(shù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)出量越來越大且越來越復(fù)雜，對測序結(jié)果的分析是目前基因測序行業(yè)最重要的環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)分析過程中，首先需對測序儀器得出的原始序列文件進行質(zhì)量剔除、序列匹配等一系列分析的基礎(chǔ)工作，其后通過測序數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的對比，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可讀的基因及基因變異信息，再經(jīng)過專業(yè)解讀將基因信息轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K能被大眾理解的醫(yī)學(xué)知識，提供健康、醫(yī)療指導(dǎo)，不同環(huán)節(jié)涉及到計算機、生物、醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域的復(fù)合性專業(yè)知識，需要較長時間的經(jīng)驗積累，體現(xiàn)了基因測序企業(yè)的核心競爭力。強大的生物信息數(shù)據(jù)分析能力強可有效縮短交付周期，不斷鞏固公司的競爭力。3、加快技術(shù)更新速度，跨組學(xué)服務(wù)隨著基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組等研究技