基因行業(yè)是生物科技產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要分支，廣義的基因行業(yè)，本質(zhì)是將生命數(shù)字化，從而研究生命表征背后的微觀機(jī)制，為進(jìn)一步提升生命質(zhì)量、改善生態(tài)環(huán)境奠定基礎(chǔ)。
基因行業(yè)主要包括基因檢測(cè)、基因合成、基因編輯等領(lǐng)域，各項(xiàng)基因科技領(lǐng)域的技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)化程度的提升，推動(dòng)了以生命科學(xué)理論及現(xiàn)代生物技術(shù)為支撐的生物科技產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，也極大的拓展了基因行業(yè)自身的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景。
基因行業(yè)融合了分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、基因組學(xué)及生物信息學(xué)等科學(xué)，覆蓋光機(jī)電、酶工程、測(cè)序、PCR、基因芯片等技術(shù)。從技術(shù)上屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，從應(yīng)用上覆蓋科研服務(wù)、醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)服務(wù)，工業(yè)服務(wù)等。
目前從技術(shù)層面看，基因檢測(cè)的技術(shù)相對(duì)成熟，產(chǎn)業(yè)化程度高，以 Illumina、Thermo Fisher、華大智造等為代表的基因檢測(cè)設(shè)備、試劑產(chǎn)品快速升級(jí)迭代，測(cè)序時(shí)間和成本較世紀(jì)初大幅降低，產(chǎn)業(yè)鏈中游的基因檢測(cè)服務(wù)商發(fā)展亦很快，在科學(xué)服務(wù)、臨床診斷等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
1、市場(chǎng)規(guī)模
在第二代測(cè)序技術(shù)的推動(dòng)下，基因測(cè)序的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。
根據(jù) BCC Research 發(fā)布的數(shù)據(jù)，2021 年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 157.22 億美元，至 2026年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至 377.21 億美元，2021-2026 年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到 19.1%；其中，基因測(cè)序服務(wù)領(lǐng)域2021 年市場(chǎng)規(guī)模為 82.38 億美元，至 2026 年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 210.66 億美元，2021-2026 年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 20.7%，在基因測(cè)序行業(yè)中的占比由 2021 年的 52.40%增長(zhǎng)至 55.85%。
2021 年我國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 15.90 億美元，至 2026 年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至 42.35 億美元，2021-2026 年復(fù)合增長(zhǎng)率約為21.6%，增速高于全球市場(chǎng)。
從全球基因測(cè)序下游應(yīng)用分布情況來(lái)看，目前科學(xué)研究仍是基因測(cè)序的主流應(yīng)用場(chǎng)景。根據(jù)Grand View Research 數(shù)據(jù)，2020 年全球基因測(cè)序市場(chǎng)下游應(yīng)用中學(xué)術(shù)研究占比為 54%，為最大應(yīng)用場(chǎng)景，并且，基于 Sanger 測(cè)序技術(shù)和 NGS 在全球科研機(jī)構(gòu)中具有極高的接受度，學(xué)術(shù)研究在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將是基因測(cè)序最主要的應(yīng)用場(chǎng)景。
學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的業(yè)務(wù)模式主要為科研服務(wù)，結(jié)合 BCC Research 發(fā)布的數(shù)據(jù)，2021 年中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng) 15.9 億美元，2026 年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)至 42.35 億美元，按照學(xué)術(shù)研究占 54%的比例進(jìn)行推算，2021年國(guó)內(nèi)基因測(cè)序科研服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模約 8.59 億美元，約合人民幣 54.69 億元，2026 年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)至 22.87億美元，約合人民幣 145.61 億元。
2、產(chǎn)業(yè)鏈概況
① 產(chǎn)業(yè)鏈上游——硬件及試劑
基因檢測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈包含三個(gè)環(huán)節(jié)，其中上游為生產(chǎn)基因測(cè)序儀器、試劑（包括建庫(kù)試劑、測(cè)序試劑等）等設(shè)備及原材料的供應(yīng)商，主要參與者包括 Illumina、Thermo Fisher 及華大智造等，因技術(shù)門檻較高，上游供應(yīng)商具備很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，短期內(nèi)難以被復(fù)制或超越。
② 產(chǎn)業(yè)鏈中游——測(cè)序服務(wù)
中游為基因測(cè)序服務(wù)提供商，系承接上游測(cè)序技術(shù)向下游應(yīng)用場(chǎng)景轉(zhuǎn)化的重要角色。中游的基因測(cè)序服務(wù)企業(yè)通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及生物信息分析環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新，將通用的測(cè)序平臺(tái)運(yùn)用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)提高測(cè)序效率、降低測(cè)序成本，使得下游客戶能夠使用具有經(jīng)濟(jì)性的基因技術(shù)研究手段，并快速獲得結(jié)果，為高效的科研成果產(chǎn)出提供必要的前提。
在技術(shù)轉(zhuǎn)化層面，中游企業(yè)積極關(guān)注并整合上游技術(shù)動(dòng)態(tài)，將最新的技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化；在生產(chǎn)方面，進(jìn)一步優(yōu)化工藝，降低成本，提高效率；在下游應(yīng)用方面，根據(jù)下游需求為客戶提供最新的基因測(cè)序服務(wù)與產(chǎn)品，降低產(chǎn)品的使用門檻，加速成果轉(zhuǎn)化。因此，基因測(cè)序中游企業(yè)是整個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的重要參與力量。中游企業(yè)承載功能包括：
A、隨時(shí)關(guān)注上游企業(yè)及學(xué)術(shù)界最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)，評(píng)估新技術(shù)轉(zhuǎn)化方式對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)成本、實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)效率、數(shù)據(jù)分析效率等研發(fā)生產(chǎn)要素所產(chǎn)生的影響。
B、在達(dá)到一定程度規(guī)模效應(yīng)后，對(duì)核酸提取、文庫(kù)制備、數(shù)據(jù)分析的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程進(jìn)行一體化整合，進(jìn)一步降低測(cè)序的實(shí)驗(yàn)成本，縮短實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析周期，提升整體生產(chǎn)效率，降低下游的應(yīng)用門檻。
C、結(jié)合云計(jì)算與大數(shù)據(jù)分析，降低基因測(cè)序數(shù)據(jù)解讀與挖掘的門檻，實(shí)現(xiàn)高效便捷的基因信息挖掘，助力學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的人員進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。
③ 產(chǎn)業(yè)鏈下游——場(chǎng)景應(yīng)用
下游是生物信息數(shù)據(jù)解讀和場(chǎng)景應(yīng)用，主要使用者為醫(yī)療機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)和生物醫(yī)藥公司等，這一環(huán)節(jié)全球起步晚、基數(shù)小，但發(fā)展速度很快，市場(chǎng)潛力較大?；驕y(cè)序的下游應(yīng)用主要分為基礎(chǔ)科研、臨床應(yīng)用和個(gè)人消費(fèi)三種類別。
基因測(cè)序技術(shù)最早主要應(yīng)用于生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科研，是遺傳學(xué)及分子生物學(xué)一個(gè)重要的科研工具，客戶群體包括高校、科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)院以及生物醫(yī)藥企業(yè)等，市場(chǎng)相對(duì)成熟。
根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)，近年來(lái)我國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入規(guī)模逐年增長(zhǎng)，同時(shí)，隨著基因檢測(cè)技術(shù)效率的不斷提高與解決方案的不斷豐富，基因檢測(cè)在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景與范圍將不斷擴(kuò)大。
臨床應(yīng)用目前主要包括生殖健康與遺傳病檢測(cè)、腫瘤篩查與診斷、病原感染檢測(cè)等多種領(lǐng)域的基因檢測(cè)服務(wù)或診斷試劑等醫(yī)療器械類產(chǎn)品，市場(chǎng)正處于發(fā)展階段，隨著基因檢測(cè)技術(shù)和臨床應(yīng)用研究的不斷深入結(jié)合，基因檢測(cè)臨床應(yīng)用的市場(chǎng)前景廣闊。生殖健康與遺傳病檢測(cè)是基因檢測(cè)臨床應(yīng)用起步最早的領(lǐng)域之一，其中 NIPT（無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)）在國(guó)家相關(guān)政策的推動(dòng)下被快速普及。
腫瘤相關(guān)的篩查與診斷是基因檢測(cè)的重要市場(chǎng)，基因測(cè)序技術(shù)在腫瘤方面的應(yīng)用主要包括腫瘤易感基因篩查、腫瘤早期診斷、腫瘤伴隨診斷和用藥指導(dǎo)、腫瘤愈后監(jiān)控等方面，目前尚處于培育期，隨著基因檢測(cè)技術(shù)成熟度的提升與政府對(duì)腫瘤防治的政策引導(dǎo)，未來(lái)發(fā)展空間較大。
感染性疾病是由病原微生物引起的疾病的統(tǒng)稱，在公共衛(wèi)生傳染病類領(lǐng)域，近幾年以 PCR、mNGS（宏基因組測(cè)序）等基因檢測(cè)技術(shù)為代表的分子診斷技術(shù)極大凸顯了其在病原微生物檢測(cè)中的作用。個(gè)人消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品尚處于初期發(fā)展階段，有賴于生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的深入發(fā)展。
3、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
基因測(cè)序中游企業(yè)在國(guó)內(nèi)經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段。早期，由于市場(chǎng)容量有限、技術(shù)門檻高及客單價(jià)高等特點(diǎn)，基因測(cè)序中游企業(yè)仍處于培育市場(chǎng)階段，該階段國(guó)內(nèi)企業(yè)參與者較少。隨著測(cè)序成本持續(xù)下降以及在此基礎(chǔ)上的新技術(shù)迭代發(fā)展，基因測(cè)序中游企業(yè)數(shù)量和融資規(guī)模出現(xiàn)大幅增加，中游企業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展，同時(shí)下游市場(chǎng)對(duì)中游企業(yè)在技術(shù)、成本、周期等要求提高，中游企業(yè)門檻開始不斷提升，自動(dòng)化、成本、新技術(shù)迭代等多方因素都對(duì)中游企業(yè)提出了更高的要求。
一方面，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局加劇，中游企業(yè)需要在已成熟的技術(shù)基礎(chǔ)上以更低的成本更高的效率實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，并逐步在規(guī)模化標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上滿足客戶個(gè)性化需求。另一方面，中游企業(yè)需要從大量不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)中，根據(jù)下游市場(chǎng)的真實(shí)需求選擇合適的賽道進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
①基因測(cè)序科研服務(wù)領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模將不斷擴(kuò)大，行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素具有可持續(xù)性
近年來(lái)基因測(cè)序科研服務(wù)市場(chǎng)快速發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)因素包括生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科研經(jīng)費(fèi)總量不斷上升、技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)測(cè)序技術(shù)在科研領(lǐng)域的應(yīng)用率提升、新興研究手段和熱點(diǎn)不斷帶來(lái)新的增量市場(chǎng)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展帶動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的測(cè)序科服市場(chǎng)擴(kuò)大。在國(guó)家不斷加大科研投入的大背景下，前述驅(qū)動(dòng)因素總體具有可持續(xù)性，科研服務(wù)市場(chǎng)增長(zhǎng)受限的風(fēng)險(xiǎn)較小。
未來(lái)在政策層面，為實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新發(fā)展各項(xiàng)規(guī)劃目標(biāo)、加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)，會(huì)繼續(xù)保障 R&D經(jīng)費(fèi)投入總量穩(wěn)步增長(zhǎng)，加強(qiáng)政府資金對(duì)基礎(chǔ)研究的投入力度，鼓勵(lì)企業(yè)通過(guò)各種方式加強(qiáng)原始創(chuàng)新，提高創(chuàng)新合作水平，為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)提供扎實(shí)有力保障。因此，基因測(cè)序科研服務(wù)市場(chǎng)具有可觀的發(fā)展空間。
②二代測(cè)序技術(shù)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將為主流技術(shù)
二代測(cè)序技術(shù)（NGS）由于其通量大、精度高、價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì)，成為一種革命性的測(cè)序技術(shù)，打開了基因測(cè)序大規(guī)模商業(yè)化的市場(chǎng)空間，成為目前主流測(cè)序技術(shù)。由于單分子測(cè)序技術(shù)仍面臨測(cè)序成本高和結(jié)果準(zhǔn)確度相對(duì)較低的商業(yè)化瓶頸，而納米孔檢測(cè)技術(shù)尚處于理論階段，因此二代測(cè)序在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將保持主流測(cè)序技術(shù)的地位。
③規(guī)模效應(yīng)繼續(xù)加劇，細(xì)分領(lǐng)域?qū)I(yè)化程度提高
隨著中游企業(yè)的自動(dòng)化水平不斷提升，成本不斷下降，科研機(jī)構(gòu)、研究型醫(yī)院、藥廠及育種公司等研究人員將基因測(cè)序從實(shí)驗(yàn)到分析整體外包的趨勢(shì)還會(huì)不斷加劇。測(cè)序儀及基因大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)搭建具有迭代快、運(yùn)營(yíng)成本高等特點(diǎn)，使得該行業(yè)規(guī)模效應(yīng)不斷擴(kuò)大，并向各自細(xì)分領(lǐng)域頭部公司靠攏的趨勢(shì)。下游機(jī)構(gòu)及消費(fèi)者獨(dú)自購(gòu)買測(cè)序儀及搭建用于數(shù)據(jù)分析的服務(wù)器和集群系統(tǒng)不具備經(jīng)濟(jì)性，因此將基因測(cè)序整體服務(wù)外送至基因測(cè)序中游企業(yè)成為最優(yōu)選擇。
由于高通量測(cè)序在細(xì)分賽道與領(lǐng)域，從實(shí)驗(yàn)到數(shù)據(jù)分析差異較大，中游企業(yè)也會(huì)在各自細(xì)分賽道建立起門檻較高的護(hù)城河。具體細(xì)分領(lǐng)域包括純建庫(kù)測(cè)序服務(wù)、DNA 測(cè)序服務(wù)、翻譯轉(zhuǎn)錄組服務(wù)（包括單細(xì)胞測(cè)序及 polyA 測(cè)序等）、微生物測(cè)序服務(wù)（包括擴(kuò)增子測(cè)序及宏基因組測(cè)序服務(wù)等）、表觀調(diào)控測(cè)序服務(wù)（DNA 甲基化、RNA 甲基化、非編碼 RNA 服務(wù)）等。
④基因檢測(cè)臨床應(yīng)用發(fā)展空間廣闊
目前高通量測(cè)序技術(shù)的臨床應(yīng)用主要為 NIPT、遺傳病診斷、植入前胚胎遺傳學(xué)診斷和腫瘤診斷與治療四個(gè)專業(yè)方向。目前 NIPT 市場(chǎng)已較為成熟，市場(chǎng)正從 NIPT 向腫瘤、遺傳病診斷、心腦血管等方面過(guò)渡。雖然基因檢測(cè)在臨床應(yīng)用上的規(guī)模還不大，但是目前由于臨床證據(jù)不斷增加、患者和醫(yī)生認(rèn)可程度的不斷加強(qiáng)、測(cè)序技術(shù)及生物信息分析技術(shù)的不斷提高、行業(yè)逐步規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，基因檢測(cè)在臨床應(yīng)用方面增長(zhǎng)迅速。
⑤多組學(xué)研究技術(shù)是未來(lái)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的重要手段
生命系統(tǒng)是多組分互相聯(lián)系的有機(jī)體，是高度復(fù)雜的龐大系統(tǒng)，單一組分、單一層次的研究無(wú)法滿足復(fù)雜生物過(guò)程研究的需求，需要從多層次和多因素相互作用的全局性角度進(jìn)行整合研究，才能完整地認(rèn)識(shí)和揭示生命的復(fù)雜生理和病理活動(dòng)。
美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)發(fā)布關(guān)于《邁向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)——構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)研究的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和新的疾病分類法》的戰(zhàn)略研究報(bào)告，認(rèn)為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的核心內(nèi)涵是將個(gè)體的臨床信息和分子特征來(lái)構(gòu)建一個(gè)涵蓋個(gè)體的基因組、蛋白質(zhì)組以及代謝組等各種分子數(shù)據(jù)與臨床信息、社會(huì)行為和環(huán)境等不同層級(jí)、不同維度的、巨大的疾病知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)該知識(shí)網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持精確診斷和個(gè)體化治療。
隨著基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組等研究技術(shù)的進(jìn)步，以及生物信息分析技術(shù)的發(fā)展，高通量的組學(xué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。組學(xué)技術(shù)整合了基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組等研究技術(shù)，為系統(tǒng)生物學(xué)提供了海量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和先進(jìn)的技術(shù)方法，是系統(tǒng)生物學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究發(fā)展的必要基礎(chǔ)。
⑥生物技術(shù)和信息技術(shù)多學(xué)科融合
未來(lái)基因測(cè)序行業(yè)會(huì)持續(xù)滲透并加速與其他學(xué)科的融合，形成生物技術(shù)和信息技術(shù)的融合。測(cè)序數(shù)據(jù)呈幾何式上漲對(duì)算力和運(yùn)算資源調(diào)配提出了更高的要求，機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有效的信息，讓行業(yè)未來(lái)充滿無(wú)限想象?？臻g組學(xué)是單細(xì)胞測(cè)序后的又一個(gè)新的技術(shù)革命，后期需要病理、圖像識(shí)別、人工智能、生物信息等跨學(xué)科合作，才能從這些數(shù)據(jù)中挖掘到更多有價(jià)值的信息。隨著多組學(xué)技術(shù)不斷迭代，新型的單細(xì)胞測(cè)序、空間組學(xué)測(cè)序等技術(shù)不斷涌現(xiàn)，多組學(xué)整合與多維度數(shù)據(jù)分析更需要生物技術(shù)和信息技術(shù)的交叉復(fù)合型人才。
