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備對生物樣本（組織、細胞、血液樣本等）DNA分子的鹼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）四種鹼基的排列順序，並進一步用於科學研究或臨床診斷。
基因測序目前可應用於醫療領域及非醫療領域，非醫療領域主要包括環境治理、石油存儲探測、農牧業配種、司法鑒定、地質學、生物多樣性保護等。醫療領域應用場景又可分為科研級、臨床級和消費級三類：科研級應用面向科研機構、高等院校和葯企；臨床級應用面向患者，檢測結果應具有臨床意義，可作為醫生診斷、治療依據；消費級應用面向普通消費者，包括皮膚檢測、運動能力檢測等。其中科技服務、生育健康等細分領域市場已較成熟穩定，基因組合成、腫瘤早篩、消費級基因檢測等新領域正處於快速成長期。
基因測序醫療應用
資料來源：公開資料整理
基因測序操作環節多，生產流程包括樣本預處理、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節，測序過程會涉及百餘種不同的操作步驟，核心技術壁壘高、生產工藝流程複雜、技術掌握和革新難度大、質量控制要求高，新進入者很難在短期內掌握各種技術並形成競爭力。
基因測序服務流程
資料來源：公開資料整理
二、基因測序行業政策梳理
政策對基因產業的支持，是基因測序行業發展的又一利好因素。政策端對基因測序行業的推動力體現在國家宏觀策略的支持，對基因測序的重視以及對行業的監管，眾多基因測序相關的政策出台推動了行業的發展。
基因測序行業相關政策梳理
資料來源：政府公開報告，華經產業研究院整理
相關報告：華經產業研究院發布的《2022-2027年中國基因測序行業市場運行現狀及投資規劃建議報告》
三、基因測序產業鏈
基因測序產業鏈分為上游設備、試劑及耗材端，中游測序服務和基因大數據服務端，下游應用端。上游主要是測序設備、耗材及試劑的研發及生產，被Illumina、ThermoFisher、羅氏等跨國巨頭壟斷，國產企業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商，其購買上游公司生產的測序儀器、配套試劑耗材等，為用戶提供基因檢測服務，從中收取服務費。國內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使用者，包括醫療機構、科研機構、製藥公司和個人用戶等，其決定了中游基因檢測服務細分賽道的市場容量、發展前景及業務模式特點。
基因測序產業鏈
資料來源：公開資料整理
四、基因測序行業現狀分析
1、市場規模
從全球基因測序市場規模來看，市場迅速擴容，中游服務具備更大空間。根據BCC Research發布的數據，2021年全球基因測序市場規模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領域2021年市場規模約為82.38億美元，將以20.7%的CAGR增長至2026年的210.66億美元。
2020-2026年全球基因測序及服務市場規模與增速
資料來源：BCC Research，華經產業研究院整理
從國內市場規模來看，2021年中國基因測序市場規模為15.90億美元，將以21.6%的CAGR增長至2026年的42.35億美元，預計中國基因測序服務領域規模也約佔全球的1/10。中游服務占行業整體規模的比例為51.74%，相較上下游具備更大的市場空間與更快的行業增速。
2020-2026年中國基因測序市場規模及增速情況
資料來源：BCC Research，華經產業研究院整理
2、下游應用分布
從全球基因測序下游應用分布情況來看，學術研究為基因測序最大應用場景。根據Grand View Research數據，2020年全球基因測序市場下游應用中學術研究佔比為54%，為最大應用場景。此外，根據華大智造招股說明書，基因測序儀的主要客戶類型為學術研究、臨床研究、製藥和生物技術公司、醫院和診所以及其他類型，其中學術研究依然是目前測序儀的最大市場，且保持較快增長，預計複合年均增長率為11.5%，至2027年將達到53.2億美元，占行業整體比例為50.6%。所以學術研究在較長時間內仍將是基因測序最主要的應用場景。
2020年全球基因測序行業細分應用領域佔比
資料來源：Grand View Research，華經產業研究院整理
3、行業投融資情況
在技術、法律環境、政策與社會一系列因素的推動下，基因測序行業投融資火熱。據統計，2020年中國基因測序融資數量共計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。其中基因檢測企業在一級市場中所獲融資額為205.9億元，多家優質的基因檢測企業都獲得了單筆大規模融資。作為TOP10的頭部融資事件，華大智造、泛生子、燃石醫學、思路迪診斷、臻和科技等9家企業累計募資164.19億元等值人民幣，佔比79.7%。
2015-2020年中國基因測序行業融資情況
資料來源：公開資料整理
從融資事件細分賽道情況來看，腫瘤領域相關的基因測序受到最多關注。2020年，31%的融資事件發生在腫瘤NGS領域，其後則是腫瘤早篩，佔比24%。此外，融資事件數量排名第四的單細胞測序項目也主要圍繞腫瘤展開。
2020年中國基因測序行業融資事件細分（按數量）
資料來源：公開資料整理
五、基因測序行業競爭格局
1、市場競爭情況
從全球基因測試上游設備及耗材市場競爭格局來看，行業集中度高，據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佔總市場份額的93.3%，行業高度集中。基因測序行業巨頭Illumina因其業務具有先發優勢，市場佔有率較高，具有一定的壟斷地位。
2019年全球基因測序儀及耗材行業競爭格局
註：上圖統計中的市場格局以儀器銷售收入和耗材銷售收入計算，不含基因測序服務商。
資料來源：菲鵬生物招股說明書，華經產業研究院整理
從全球市場測序服務競爭格局來看，中游參與者眾多，競爭激烈。根據下遊客戶類型和技術應用場景的不同，測序服務商主要分為兩大類，一是面向基礎研究的基因測序服務提供商，主要客戶為大學、科研機構、研究型醫院、生物醫藥公司等；二是臨床、醫療類的基因檢測服務提供商，主要客戶為醫療服務機構或個人等。第一類服務提供商包括國內的諾禾致源、百邁客以及韓國的Macrogen等，第二類服務提供商包括燃石醫學、世和基因等。華大基因、貝瑞基因、安諾優達等公司則兩種服務均有所涉及。
同時因基因測序服務用戶類型多樣，需求較大，中游服務廠商很難出現贏家通吃的局面。中游技術及資金壁壘較上游設備製造低，參與者眾多加劇市場競爭。上機測序對設備依賴程度高，中游廠商的議價權不如上游儀器耗材公司，大部分國內行業中游企業的發展一定程度上受制於國外上游企業，該行業現狀也為國產基因測序設備的蓬勃發展和未來國產替代留下了空間。
全球基因測序行業測序服務競爭者情況
資料來源：公開資料整理
從國內市場競爭來看，目前我國基因測序行業分為三個梯隊：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業鏈的龍頭企業；第二梯隊為以安諾優達、博奧生物等為代表的國內基因檢測服務提供商，該類企業多擅長某幾個領域的基因測序技術；第三梯隊為其他中小型基因檢測服務提供商。
中國基因測序行業競爭梯隊
資料來源：公開資料整理
2、企業經營情況
國內規模較大並自有測序平台的中游服務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註科研服務領域。2021年貝瑞基因、華大基因和諾禾致源三家企業科研基因測序營收分別為3.15億元、6.42億元、16.33億元。
2018-2021年中國三家企業科研基因測序營收情況
資料來源：公開資料整理
六、基因測序行業未來發展趨勢
1、規模化、外包化是基因測序行業趨勢
基因測序的儀器平台價格昂貴、技術迭代快，可同時測量多個樣品。測序量擴大不僅可以攤薄成本，測序結果也能更加穩定準確。基於該特點，大規模的測序具有較強的經濟效應和質量穩定效應。對於測序量小的應用者，例如科研機構、醫院、檢測機構等建立測序平台不具有經濟性，所以測序服務外包或成為趨勢。而小型的第三方測序服務商可能無法滿足日漸增長的外包需求，業務逐漸往高效率、高質量的集中式測序實驗中心集中，領先企業規模化優勢顯著，測序服務行業將不斷向中心化發展，呈現逐步集中的格局，大型測序服務商的業務市場佔有率將不斷攀升。
2、測序能力和數據分析能力是企業護城河構建的關鍵
隨著二代測序技術的數據產出量越來越大且越來越複雜，對測序結果的分析是目前基因測序行業最重要的環節。在數據分析過程中，首先需對測序儀器得出的原始序列文件進行質量剔除、序列匹配等一系列分析的基礎工作，其後通過測序數據與資料庫的對比，將原始數據轉換為可讀的基因及基因變異信息，再經過專業解讀將基因信息轉變為最終能被大眾理解的醫學知識，提供健康、醫療指導，不同環節涉及到計算機、生物、醫學等多領域的複合性專業知識，需要較長時間的經驗積累，體現了基因測序企業的核心競爭力。強大的生物信息數據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、加快技術更新速度，跨組學服務
隨著基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組等研究技術的進步，以及生物信息分析技術的發展，高通量的組學（Omics）技術應運而生。組學技術整合了基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組等研究技術，為系統生物學提供了海量的實驗數據和先進的技術方法，是系統生物學和精準醫學研究發展的必要基礎。科研市場的屬性，決定了對一系列組合技術的需求。技術更新速度快、服務種類更多的公司順應基因測序行業應用多元化的特點。
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