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摘要

2015年，生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域熱點事件不斷：美國總統(tǒng)奧巴馬頒布“精準醫(yī)學(xué)計劃”、屠呦呦獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎、埃博拉疫苗研制取得突破等。其中，“精準醫(yī)學(xué)計劃”更是被《Nature》雜志列為2015年度十大科學(xué)事件。2016年，“精準醫(yī)學(xué)研究”被列為國家重點研發(fā)計劃重點專項之一。而作為精準醫(yī)學(xué)精尖武器的基因測序已經(jīng)歷了近40年的發(fā)展，測序主流高通量測序（Next Generation Sequencing，NGS）更是將產(chǎn)業(yè)推向了新高度。據(jù)不完全統(tǒng)計，近幾年，國內(nèi)從事NGS相關(guān)企業(yè)如雨后春筍般出現(xiàn)，預(yù)計達600余家。本報告對基因測序行業(yè)發(fā)展、應(yīng)用情況以及國內(nèi)NGS市場格局進行概述分析，旨在為NGS領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)提供權(quán)威、充分、可靠的戰(zhàn)略和決策依據(jù)。

第一章  NGS行業(yè)概況

多家咨詢機構(gòu)預(yù)測基因測序行業(yè)年復(fù)合增長率在18%左右，未來幾年增速甚至將超過20%。高通量測序（Next Generation Sequencing，NGS，又叫“下一代測序”）作為一項顛覆性技術(shù)，在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境、能源等領(lǐng)域引發(fā)了一場新的技術(shù)革命，并推動基因組研究的科學(xué)研發(fā)和臨床轉(zhuǎn)化，從而進一步奠定精準醫(yī)學(xué)基石。

1. 行業(yè)市場規(guī)模

近幾年，基因測序市場飛速發(fā)展。BCC Research最新發(fā)布（2016年5月）的一項分析報告顯示，2015年全球基因測序相關(guān)市場規(guī)模約為59億美元，預(yù)計2020年將達到近138億美元，年復(fù)合增長率為18.7％。

其中，NGS是基因組學(xué)領(lǐng)域中增長最快的子行業(yè)，成為測序市場的主流。根據(jù)不同咨詢公司報告估算，2020年全球NGS市場預(yù)計達85億美元，年復(fù)合增長率維持在21%左右。

按照地理區(qū)域劃分，NGS市場可集中劃分為北美、歐洲、亞太地區(qū)及其它。預(yù)計幾年內(nèi)，北美仍將占據(jù)全球NGS測序市場的最大份額，所占份額變化相差不大，亞太占約20%的市場份額。

2. 測序行業(yè)技術(shù)發(fā)展概況

自Frederick Sanger提出雙脫氧核苷酸末端終止法以來，測序技術(shù)已經(jīng)歷了近40年的發(fā)展，根據(jù)核心技術(shù)的區(qū)別與進步，可以分為三代：

第一代測序技術(shù)——始于1977

1977年，Sanger提出了雙脫氧核苷酸末端終止法，同年A.M.Maxam和W.Gilber也提出了化學(xué)酶解法，兩者的提出標(biāo)志著第一代測序技術(shù)的誕生。

第二代測序技術(shù)（NGS）——始于2005

2005年，開發(fā)出全球第一臺商業(yè)化的第二代DNA測序儀GS 20，拉開了基因產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕。

之后數(shù)年NGS行業(yè)內(nèi)經(jīng)歷了激烈的競爭，逐步形成較為穩(wěn)定的格局：

1）Life Technologies于2013年被著名科研服務(wù)供應(yīng)商Thermo Fisher收購，SOLiD平臺逐步淡出市場，主推2011和2012年陸續(xù)發(fā)布的Ion PGM和Ion Proton兩款測序設(shè)備。

2）Illumina則在全面接收Solexa的研發(fā)平臺之后，開發(fā)出了著名的HiSeq平臺系列。

3）2013年，Roche宣布關(guān)閉454測序業(yè)務(wù)，并決定于2016年全面終止相關(guān)服務(wù)（454測序儀逐漸退出市場）。

4）2013年華大基因全資并購Complete Genomics，全面接收研發(fā)平臺后，分別于2014年推出測序儀BGISEQ-1000、BGISEQ-100，2015年推出新型桌面化測序系統(tǒng)BGISEQ-500。

第三代測序技術(shù)——始于2008

2008年Helicos Biosciences推出了首臺單分子測序儀。2011年4月PacificBiosciences推出PacBio RS。

相較第二代測序，第三代測序具有速度快、讀長長、可直接測甲基化的DNA 序列、不需要PCR 擴增、無堿基偏好等優(yōu)點，同時也存在準確率低、依賴酶活性等缺陷。未來，第三代測序技術(shù)是長期發(fā)展趨勢。

第二章  中國NGS市場格局

從2014年開始，中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)測序儀生產(chǎn)商開始發(fā)力，多家企業(yè)陸續(xù)推出自主研發(fā)測序儀，其中最具代表性的是華大基因，已經(jīng)成為全球最全面的基因組學(xué)企業(yè)，以及最大的基因測序中心。貝瑞和康、諾禾致源、安諾優(yōu)達，博奧生物，以及上市公司達安基因、迪安診斷等企業(yè)參與到市場競爭中來，并逐步成長為核心主力軍，行業(yè)呈現(xiàn)出“百花齊放”的競爭態(tài)勢。

1. 中國NGS行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈簡析

產(chǎn)業(yè)上游: 歐美壟斷格局，中國自主研發(fā)亟待啟航

產(chǎn)業(yè)鏈上游測序設(shè)備、耗材技術(shù)門檻較高，主流測序設(shè)備及技術(shù)基本掌握在少數(shù)幾家歐美公司手中，Illumina和Thermo Fisher兩家合計占據(jù)全球基因測序設(shè)備約90%的市場份額，已經(jīng)形成寡頭壟斷格局。一直以來國內(nèi)測序企業(yè)主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈的中下游，但從2013年開始有向上游延伸的趨勢。

產(chǎn)業(yè)中游：與上游壟斷相比，中游服務(wù)技術(shù)門檻相對較低

基礎(chǔ)科研服務(wù)市場容量增速放緩，各公司爭先布局精準醫(yī)學(xué)、健康管理等，向臨床測序領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，未來會出現(xiàn)眾多數(shù)量的第三方檢驗機構(gòu)、醫(yī)學(xué)檢驗所或高端體檢中心。

基因大數(shù)據(jù)/云計算作為有效的解決方案以應(yīng)對NGS所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，從而衍生出一批專注云平臺的新秀，如聚道科技、奇云諾德、其明信息、華點云等。

產(chǎn)業(yè)下游：基礎(chǔ)科研服務(wù)穩(wěn)定發(fā)展，臨床應(yīng)用占比逐步提高

目前NGS測序服務(wù)主要應(yīng)用于大學(xué)類科研院校、研究所、藥廠、醫(yī)藥公司、育種公司等科研機構(gòu)；以及國內(nèi)的各級醫(yī)院、獨立實驗室、體檢中心等醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)和受檢個人。

總體來說，NGS臨床應(yīng)用的發(fā)展已超過預(yù)期，隨著基因測序技術(shù)的更新迭代和生物大數(shù)據(jù)的興起，未來基因測序?qū)⒃谂R床和個人健康管理上得到廣泛應(yīng)用。

2. 中國NGS測序設(shè)備分布

在我國提出“精準醫(yī)學(xué)重點專項”后，預(yù)計國內(nèi)多家企事業(yè)單位將以各種形式引入開發(fā)或者引入測序設(shè)備，未來幾年我國測序設(shè)備數(shù)量將會有明顯增加。

我國測序設(shè)備研發(fā)工作起步相對較晚，與全球主流公司存在一定距離，近年來國內(nèi)科研機構(gòu)與企業(yè)已經(jīng)開始著手于國產(chǎn)測序設(shè)備的研發(fā)工作。

3. 中國NGS行業(yè)細分領(lǐng)域公司分析

據(jù)估計，國內(nèi)NGS公司達600余家，專注領(lǐng)域各有側(cè)重。本報告調(diào)研共涉及561家NGS相關(guān)公司，主要分布在京、滬、粵等地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，2014年-2015年兩年間成立了200余家從事NGS業(yè)務(wù)的公司。

 

眾多公司遍布各細分市場領(lǐng)域，如著眼全產(chǎn)業(yè)鏈布局的華大基因、貝瑞和康、達安基因、博奧生物等，以及在基礎(chǔ)科研服務(wù)、生育健康、腫瘤個體化診療、生物信息分析以及大數(shù)據(jù)云計算等領(lǐng)域表現(xiàn)突出的優(yōu)秀代表。

總結(jié)

NGS測序技術(shù)的不斷革新和迭代，使基因測序從科研應(yīng)用進入臨床應(yīng)用和公眾視野。近兩年來，由于政策的扶持力度加大，國內(nèi)科研機構(gòu)和企業(yè)著手開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)測序儀，積極布局精準醫(yī)學(xué)。

與此同時，國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)加大力度支持自主研發(fā)，完成上游核心技術(shù)的突破，進而擺脫對上游儀器及試劑的依賴，突破增長瓶頸。

中國NGS市場增速較快，形成了不同梯隊及不同細分領(lǐng)域的競爭態(tài)勢。預(yù)計未來，NGS會在農(nóng)業(yè)、精準醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，實現(xiàn)突破性進展。