【天風(fēng)醫(yī)藥】楊燁輝團(tuán)隊(duì)/鄭薇/廖慶陽(yáng)/潘海洋/柴博/王金成

聯(lián)系人：鄭薇 18680660705

2015年，精準(zhǔn)醫(yī)療一度被熱捧上天，行業(yè)趨勢(shì)如斯，而苦于沒(méi)有李逵，李鬼紛紛炒上天。2年后的今天，萬(wàn)眾矚目，基因測(cè)序同步有了華大和貝瑞和康（ST天儀），喜大普奔，撒花~~

對(duì)于華大和貝瑞和康，我們?cè)缭?月份就寫了一份NIPT的行業(yè)深度報(bào)告，然而NIPT我們認(rèn)為這才是行業(yè)的一個(gè)開(kāi)始，測(cè)序平臺(tái)的想象空間，已然沒(méi)有上限。

對(duì)于測(cè)序行業(yè)，我們不敢妄稱研究深入，因?yàn)橹R(shí)盲點(diǎn)和我們不了解的前沿太多，也許在世界某個(gè)角落，關(guān)于基因的黑科技正在悄悄孵育?；?，這個(gè)既神秘又與我們息息相關(guān)的名詞，讓我們每次多了解一點(diǎn)點(diǎn)。真理無(wú)窮，進(jìn)一寸有一寸的歡喜。

附NIPT行業(yè)深度報(bào)告鏈接：

近年來(lái)基因測(cè)序行業(yè)發(fā)展迅速，隨著行業(yè)逐步成熟，2015年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模接近60億美元，2016年超過(guò)了60億美元，直逼70億美元，預(yù)計(jì)2020年全球市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)120億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到17-19%。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和測(cè)序市場(chǎng)規(guī)范化，中國(guó)測(cè)序市場(chǎng)增速明顯，中國(guó)將進(jìn)入快速發(fā)展期，中國(guó)測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模2016年約為54億元人民幣，預(yù)計(jì)2020年將突破百億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為20-25%，位居全球前列。

Illumina成立于1998年，以測(cè)序儀器和配套試劑耗材為核心產(chǎn)品。2006年，Illumina收購(gòu)了Solexa之后，才正式步入測(cè)序領(lǐng)域，由此進(jìn)入發(fā)展黃金期。早期Illumina布局科研市場(chǎng)，6年的收入平均復(fù)合增速高達(dá)35.6%。2012年開(kāi)始，公司開(kāi)始大力布局臨床市場(chǎng)，通過(guò)一系列并購(gòu)擴(kuò)大臨床版圖。相對(duì)臨床市場(chǎng)，科研市場(chǎng)微乎其微，但卻造就了Illumina的神話，臨床市場(chǎng)初步打開(kāi)，將締造多個(gè)神話，其市場(chǎng)空間難以想象。

據(jù)估算，我國(guó)約有1700臺(tái)NGS測(cè)序儀，幾乎都是Illumina（約1000臺(tái)）、Thermo Fisher（約600臺(tái)）和Pacific Biosciences（約50臺(tái)）的儀器，其他的儀器約50臺(tái)。華大基因是目前國(guó)內(nèi)最大的基因測(cè)序中心。

上游：國(guó)內(nèi)部分公司逐步布局上游，主要以自主研發(fā)和OEM貼牌生產(chǎn)的模式，如華大基因，貝瑞和康、達(dá)安基因、博奧生物均采取和外國(guó)知名測(cè)序儀制造商合作OEM；少量廠家具備自研能力，比如華因康、瀚海基因、華大收購(gòu)的CG等企業(yè)。

中游：截止至2016年7月，國(guó)內(nèi)NGS相關(guān)公司達(dá)到600余家，不同公司側(cè)重點(diǎn)不同，基本可劃分為測(cè)序服務(wù)綜合、基礎(chǔ)科研、臨床應(yīng)用、生信分析和個(gè)性化健康管理方面。其中涉及臨床應(yīng)用的公司最多，達(dá)到156家。由于不掌握成本話語(yǔ)權(quán)，服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)異常慘烈。

1. 上游把握話語(yǔ)權(quán)：上游壟斷行業(yè)命脈，導(dǎo)致成本掌控力不在服務(wù)企業(yè)，因此對(duì)于上游的布局將是未來(lái)披荊斬棘必要的通路；

2. 目前基因檢測(cè)臨床應(yīng)用最為廣泛的是無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)（NIPT），NIPT細(xì)分行業(yè)的增長(zhǎng)將成就第一波龍頭企業(yè)，如華大、貝瑞、安諾優(yōu)達(dá)等；

3. 基因測(cè)序是平臺(tái)，在下一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的快速布局，才能保證下一個(gè)成長(zhǎng)階段突出重圍，受益行業(yè)增長(zhǎng)。

基因（Gene）一詞來(lái)自于希臘語(yǔ)，意思為“生”。現(xiàn)在指攜帶遺傳信息的DNA（或RNA）序列，基因通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來(lái)表現(xiàn)所攜帶的遺傳信息，從而控制生物個(gè)體的性狀表現(xiàn)。人類大約有2~2.5萬(wàn)個(gè)基因。人類的基因序列中潛藏著海量的信息，種族起源、個(gè)體表觀特征、疾病譜都與我們的基因息息相關(guān)，甚至有研究表明我們的性格、喜好、天賦都與基因密不可分。甚至可以調(diào)侃，人生三大哲學(xué)課題，即我們是誰(shuí)，我們從哪里來(lái)，我們要到哪里去，我們不需要尋覓和追求答案，答案從我們出生就攜帶在我們的遺傳密碼中。

伴隨著詢證醫(yī)學(xué)的發(fā)展，無(wú)論是診斷技術(shù)還是對(duì)疾病認(rèn)知都發(fā)生了巨大的飛躍。由生產(chǎn)企業(yè)驅(qū)動(dòng)的全自動(dòng)產(chǎn)品變革，使得體外診斷在近20年中迅速發(fā)展，從早期的血球分析儀，到普及生化檢測(cè)儀，再到化學(xué)發(fā)光儀，最終還是要追溯到基因檢測(cè)（下文中的基因檢測(cè)主要指DNA檢測(cè)），檢測(cè)手段也經(jīng)歷了從細(xì)胞-蛋白-核酸的發(fā)展歷程。曾經(jīng)活躍于實(shí)驗(yàn)室或者科研的概念，在2015年由精準(zhǔn)醫(yī)療一度把基因檢測(cè)推上行業(yè)浪尖，。廣義的基因檢測(cè)主要包括三大類技術(shù)：雜交、擴(kuò)增和測(cè)序，本文重點(diǎn)分析測(cè)序行業(yè)。

公司在成立之初，Illumina主要目標(biāo)客戶群在科研市場(chǎng)，測(cè)序儀器和耗材都在快速增長(zhǎng)。從2012年開(kāi)始，測(cè)序耗材就成為了最大的收入來(lái)源。然而隨著在科研市場(chǎng)的市場(chǎng)份額逐步提升，公司發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)會(huì)受制于美國(guó)和歐洲的科研經(jīng)費(fèi)限制，因此在2013年進(jìn)行組織架構(gòu)調(diào)整，戰(zhàn)略調(diào)整為更專注于臨床市場(chǎng)，并且進(jìn)行了一系列的產(chǎn)業(yè)并購(gòu)，朝著臨床的目標(biāo)在穩(wěn)步前行。隨著Illumina的內(nèi)生加外延一路發(fā)展，目前的核心業(yè)務(wù)線主要包括生命科學(xué)、臨床診斷和消費(fèi)檢測(cè)。

科學(xué)事業(yè)部：目標(biāo)客戶群主要是生命科學(xué)研究領(lǐng)域，包括大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、政府實(shí)驗(yàn)室、生物科學(xué)和制藥公司。這些機(jī)構(gòu)使用Illumina產(chǎn)品用于基礎(chǔ)科研和轉(zhuǎn)化科研，包括靶向技術(shù)、外顯子和全基因組測(cè)序、基因突變、基因表達(dá)、表觀遺傳學(xué)、宏基因組學(xué)、法醫(yī)、器官移植等等領(lǐng)域。專注于公司核心平臺(tái)技術(shù)和包括復(fù)雜疾病，農(nóng)業(yè)基因組，微生物和宏基因組等的開(kāi)發(fā)。

生殖和遺傳事業(yè)部：主要專注于生殖、遺傳病和腫瘤。生殖領(lǐng)域包括胚胎移植前基因篩查和診斷（PGS/PGD），無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查，新生兒和遺傳疾病的檢查。其中包括Verinata、BlueGnome和cytogenetics portfoli幾個(gè)重要的子公司，主要關(guān)注與生殖健康和疾病導(dǎo)向的遺傳健康及腫瘤業(yè)務(wù)。腫瘤是基因組疾病，用來(lái)鑒定腫瘤細(xì)胞的基因突變，了解腫瘤進(jìn)程和設(shè)計(jì)靶向治療的方案，患者也可以使用NGS或者芯片技術(shù)檢測(cè)腫瘤易感基因。

消費(fèi)事業(yè)部：以消費(fèi)者人群為目標(biāo)客戶群，提供有關(guān)基因的娛樂(lè)信息，包括存儲(chǔ)、分析、解讀、共享基因和表型信息。其內(nèi)容包括基因測(cè)序，集成、分析、建檔、共享基因數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件和算法，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案，構(gòu)建云數(shù)據(jù)庫(kù)，不斷修正和分析數(shù)據(jù)信息，提供整套的基因分析結(jié)果，以可讀性的報(bào)告替代基因檢測(cè)結(jié)果。針對(duì)的人群主要是普通消費(fèi)者，通過(guò)app BaseSpace來(lái)對(duì)接消費(fèi)業(yè)務(wù)。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)NextBio的不斷升級(jí)和壯大，遺傳基因和表型的對(duì)應(yīng)關(guān)系越來(lái)越清晰，所產(chǎn)生的價(jià)值也將越來(lái)越大，為真正意義的大數(shù)據(jù)奠定基礎(chǔ)。

新興市場(chǎng)事業(yè)部：關(guān)注與產(chǎn)品需求研發(fā)和支持平臺(tái)。以新興市場(chǎng)為主要目標(biāo)客戶，旨在可以快速應(yīng)對(duì)新興市場(chǎng)的需求和發(fā)展，為該市場(chǎng)客戶提供解決方案。

2000年IL在納斯達(dá)克上市，超過(guò)16年發(fā)展，股價(jià)頂點(diǎn)和底部差值最高可達(dá)242倍，其發(fā)展也是經(jīng)過(guò)一系列變革，修正，不斷前行。其發(fā)展歷程可人為分為三個(gè)階段：

2000-2006年是Illumina的芯片時(shí)代，然而同期的芯片巨頭昂飛，表現(xiàn)更為耀眼奪目，股價(jià)也從2002年最低的16.2美金到2005年的最高59.7一路高歌猛進(jìn)。意識(shí)到芯片的發(fā)展局限后，Illumina在2006年收購(gòu)了Solexa，進(jìn)入下一個(gè)發(fā)展黃金期。

2006-2012年是測(cè)序產(chǎn)品快速發(fā)展階段。該階段Illumina快速布局科研市場(chǎng)，6年的收入平均復(fù)合增速高達(dá)35.6%。2007年Illumina被福布斯評(píng)為發(fā)展最快的科技公司，Illumina公布了五年內(nèi)首次盈利的12個(gè)月。2009年收入增速減緩主要原因是全球金融危機(jī)，導(dǎo)致科研經(jīng)費(fèi)波動(dòng)較大。隨著科研市場(chǎng)份額的逐步增大，其增速放緩，因此2012年Illumina開(kāi)始大力布局臨床市場(chǎng)。

2012-今天，Illumina持續(xù)加大在臨床的布局和并購(gòu)，自2012年開(kāi)始，公司不斷為了未來(lái)的業(yè)務(wù)，持續(xù)布局。

Illumina處于基因測(cè)序的上游制造商，保持較高的毛利率。2006-2015年整體毛利率穩(wěn)定保持在63%-70%之間。

2017年初，Illumina市值約為240億美金，2016年全年?duì)I收24億美金，其中制造業(yè)約為20億美金，測(cè)序儀和試劑耗材依然是Illumina的支柱業(yè)務(wù)。

2009年Illumina就有CLIA認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室提供測(cè)序服務(wù)，然而多年來(lái)制造業(yè)依然占收入90%左右的份額，2013年收購(gòu)了美國(guó)NIPT服務(wù)巨頭Verinata Health，2014年服務(wù)收入增速接近70%，2013-2015年服務(wù)業(yè)務(wù)都保持復(fù)合45%的平均增速。

2006-2015年10年間，Illumina最大的市場(chǎng)在美國(guó)和歐洲，約占整體份額的75-85%，并且還保持較高的增速。然而其他新興市場(chǎng)的成長(zhǎng)也是不容小覷，為此2013年Illumina成立了新興市場(chǎng)事業(yè)部，用于快速積極響應(yīng)新興市場(chǎng)的變化和需求，來(lái)尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

其中亞太區(qū)域的表現(xiàn)，由于華大基因而備受關(guān)注。2010年初，華大基因購(gòu)入128臺(tái)HiSeq 2000，幾乎是全球保有量的一半。此筆訂單也是歷史上Illumina最大的一筆訂單，當(dāng)年Illumina的收入增速就有明顯的表現(xiàn)，股價(jià)也同樣有明顯的表現(xiàn)。

測(cè)序領(lǐng)域受到大眾關(guān)注，最早起源于人類基因組計(jì)劃。曾經(jīng)這是一項(xiàng)多么偉大的人類基因解密項(xiàng)目，從1990年開(kāi)始實(shí)施到2005年結(jié)束，多個(gè)國(guó)家花費(fèi)巨資，共同完成了人類全基因組測(cè)序，共計(jì)花費(fèi)30億美金，耗時(shí)15年。然而2016年初，Illumina已經(jīng)可以做到1000美金進(jìn)行全基因組測(cè)序，時(shí)過(guò)一年技，Illumina又發(fā)布了新的儀器NovaSeq，宣布全基因組測(cè)序已經(jīng)可以達(dá)到100美金。技術(shù)的發(fā)展和成本降低的速度已經(jīng)超出想象，顯示出科技創(chuàng)新的強(qiáng)大能量。僅僅11年時(shí)間，測(cè)序行業(yè)發(fā)生了如此大的變化，摩爾定律再一次被超越。

截止到2016年Q1,Illumina全球一共裝機(jī)約7700臺(tái)（時(shí)間跨度比較久，預(yù)計(jì)實(shí)際使用的大約3000臺(tái)），其中銷售最好的是其核心產(chǎn)品MiSeq系列，均價(jià)約為10萬(wàn)美金。而該產(chǎn)品預(yù)計(jì)已經(jīng)在中國(guó)進(jìn)行CFDA申請(qǐng)。

縱觀Illumina的發(fā)展歷程，1998年成立時(shí)候只有7人，2016年已經(jīng)發(fā)展到4600人，從2006年開(kāi)始布局基因測(cè)序產(chǎn)品，10年間股價(jià)翻了10倍，歸結(jié)到底還是優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和不斷的創(chuàng)新。Illumina在測(cè)序領(lǐng)域處于絕對(duì)的龍頭，約占70%市場(chǎng)份額對(duì)基因測(cè)序領(lǐng)域無(wú)邊界的想象力和預(yù)期，市場(chǎng)給與其超高的估值溢價(jià)， 2016年Thermo曾出價(jià)300億美金發(fā)起收購(gòu)要約， 2017年初市值約為240億美金，遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)醫(yī)療器械龍頭公司，而測(cè)序只屬于醫(yī)療器械中一個(gè)細(xì)小的分支。Illumina的成就僅僅建立在科研市場(chǎng)，臨床這個(gè)更為誘人的市場(chǎng)，才剛剛開(kāi)始。隨著技術(shù)的發(fā)展和成本的下降，技術(shù)已經(jīng)不是主要的發(fā)展瓶頸，而是在臨床的易用性，診斷結(jié)果的解讀，數(shù)據(jù)的整合與分析，這將是未來(lái)打開(kāi)臨床和消費(fèi)市場(chǎng)的一道關(guān)鍵門檻。然而對(duì)于企業(yè)和投資，產(chǎn)品和創(chuàng)新依然是其最核心的價(jià)值。國(guó)內(nèi)企業(yè)多集中與服務(wù)領(lǐng)域，對(duì)于上游產(chǎn)品的拓展已經(jīng)初見(jiàn)端倪，產(chǎn)業(yè)鏈的向上延伸是未來(lái)對(duì)于國(guó)民基因具有話語(yǔ)權(quán)的重要環(huán)節(jié)，未來(lái)的市場(chǎng)需要現(xiàn)在的布局，我們看好對(duì)上游產(chǎn)業(yè)有布局和規(guī)劃的測(cè)序企業(yè)。

分子診斷狹義上是指基于核酸的診斷（NAD，Nucleic Acid-based Diagnosis），即對(duì)各種DNA或RNA樣本變異的檢測(cè)以實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的篩查、診斷和治療指導(dǎo)。廣義上則是指對(duì)基因組的變異和蛋白組調(diào)控的生物標(biāo)記物進(jìn)行檢測(cè)分析。目前常用的技術(shù)平臺(tái)主要有雜交（包括芯片）、PCR（聚合酶鏈?zhǔn)诫s交）和基因測(cè)序。雜交和PCR作為常規(guī)檢測(cè)手段而廣泛應(yīng)用，在中國(guó)國(guó)產(chǎn)化程度較高，而測(cè)序產(chǎn)品，目前還是以科研市場(chǎng)為主，臨床市場(chǎng)在成本不斷下降的過(guò)程中逐步打開(kāi)。本文圍繞測(cè)序行業(yè)，包括產(chǎn)品及服務(wù)，盡量詳細(xì)客觀描述行業(yè)和做出預(yù)判。

早期的分子診斷，由于沒(méi)有核酸擴(kuò)增，主要的檢測(cè)流程只有簡(jiǎn)單的核酸提取和粗略的變異檢測(cè)，即分子雜交。后來(lái)PCR技術(shù)誕生并真正應(yīng)用于分子診斷中，使得微量樣品檢測(cè)成為可能。隨著變異檢測(cè)技術(shù)的更新迭代，單次數(shù)據(jù)量產(chǎn)出不斷突破，需要強(qiáng)大的生物信息學(xué)進(jìn)行支撐。目前，分子診斷常規(guī)流程大體上包括了核酸提取、核酸擴(kuò)增、變異檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等四個(gè)大步驟。其過(guò)程相對(duì)繁瑣，對(duì)操作人員的專業(yè)度要求很高，尤其是基因測(cè)序，其流程復(fù)雜、專業(yè)度要求、以及數(shù)據(jù)的龐雜更甚。

與疾病相關(guān)的基因組異常按照涉及的序列大小可分為三類，分別是基因突變、結(jié)構(gòu)變異和染色體異常。我們的基因組絕大部分區(qū)域的改變并不會(huì)對(duì)自身造成影響，這是因?yàn)槿祟惢蚪M存在一定的容錯(cuò)率，降低由于有絲分裂復(fù)制錯(cuò)誤導(dǎo)致嚴(yán)重的影響。但是在某些特定區(qū)域，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)引起巨大變化，導(dǎo)致疾病的發(fā)生。而分子診斷檢測(cè)的正是針對(duì)這種特定的區(qū)域。不同類型的變異、不同區(qū)域的異常、不同大小的錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致不同疾病的發(fā)生，盡管分子診斷表面上看有不同的應(yīng)用領(lǐng)域，但是實(shí)質(zhì)上就是檢測(cè)以下這三種變異類型。

目前在分子領(lǐng)域，使用最頻繁和普及的是PCR產(chǎn)品，測(cè)序行業(yè)縱然已經(jīng)有Illumina這樣的巨頭，但在測(cè)序領(lǐng)域的探索屬于早期?；驕y(cè)序由于是直接對(duì)基因編碼的讀取，具有更廣的應(yīng)用延展性，21世紀(jì)是生物的世紀(jì)，我們認(rèn)為更多是對(duì)基因?qū)用娴难芯?，因此測(cè)序的平臺(tái)價(jià)值不可估量。

近年來(lái)基因測(cè)序行業(yè)發(fā)展迅速，隨著行業(yè)逐步成熟，多家咨詢機(jī)構(gòu)的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)也區(qū)域一致。根據(jù)BBC Reasearch和 Transparency Market Research的報(bào)告顯示，2015年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模接近60億美元，2016年超過(guò)了60億美元，直逼70億美元，預(yù)計(jì)2020年全球市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)120億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到17-19%。

在基因測(cè)序行業(yè)中，NGS（Next-Generation Sequencing，指二代測(cè)序）領(lǐng)域發(fā)展最快。根據(jù)Research & Market的預(yù)測(cè)，2015年NGS全球市場(chǎng)規(guī)模為33億美元，2016年升至40億美元，2020年預(yù)計(jì)將達(dá)到86億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到21.3%，占整個(gè)基因測(cè)序行業(yè)市場(chǎng)份額的70-80%，未來(lái)仍是主要的市場(chǎng)。

按照地理區(qū)域劃分，NGS市場(chǎng)可集中劃分為北美、歐洲、亞太地區(qū)及其它。預(yù)計(jì)幾年內(nèi)，北美仍將占據(jù)全球NGS測(cè)序市場(chǎng)的最大份額，約為40%，所占份額變化相差不大，亞太占約20%的市場(chǎng)份額。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和測(cè)序市場(chǎng)規(guī)范化，中國(guó)測(cè)序市場(chǎng)增速明顯，中國(guó)將進(jìn)入快速發(fā)展期，有望成為全球NGS市場(chǎng)的大本營(yíng)之一，2012-2017年預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率約為20-25%，位居全球前列。

華大基因是目前國(guó)內(nèi)最大的基因測(cè)序中心，約占20-30%的市場(chǎng)份額。2012年、2013年、2014年華大營(yíng)收7.9億元、10.5億元、11.3億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為19.6%，保守估計(jì)2015年和2016年華大營(yíng)收約為13.5億元和16.2億元。以華大基因營(yíng)收為基礎(chǔ)，推測(cè)中國(guó)測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模2016年約為54億元，預(yù)計(jì)2020年將突破百億元。

根據(jù)估算，我國(guó)約有1700臺(tái)NGS測(cè)序儀，幾乎都是Illumina（約1000臺(tái)）、Thermo Fisher（約600臺(tái)）和Pacific Biosciences（約50臺(tái)）的儀器，其他的儀器約50臺(tái)。從地理分布上來(lái)看，測(cè)序儀基本集中在一線城市，其中北京460臺(tái)，上海450臺(tái)，深圳410臺(tái)。

基因測(cè)序行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，上游主要是測(cè)序儀器和試劑耗材的生產(chǎn)商，測(cè)序儀器是生產(chǎn)商收入的平臺(tái)，真正創(chuàng)造利潤(rùn)的是與儀器配套的試劑耗材，一家公司的儀器一般只能使用同一家公司指定的試劑耗材。中游則是提供測(cè)序服務(wù)的公司，這部分公司購(gòu)買上游的測(cè)序儀器，為下游需求端提供服務(wù)，從中收入服務(wù)費(fèi)。下游則分為兩部分——科研和臨床，測(cè)序技術(shù)首先是應(yīng)用與科研端，后來(lái)逐步利用成熟流程切入臨床端，目前的下游市場(chǎng)應(yīng)用廣泛，百花齊放。

在上游部分，全世界的市場(chǎng)份額基本集中在外企手上。近幾年，國(guó)內(nèi)部分公司積極布局上游，主要以自主研發(fā)和OEM貼牌生產(chǎn)的模式，降低上游成本限制，大力提高盈利水平。自主研發(fā)的儀器最早上市的是華大基因，作為國(guó)內(nèi)測(cè)序服務(wù)巨頭，早在2012年華大向美國(guó)測(cè)序儀公司Complete Genomics發(fā)出現(xiàn)金收購(gòu)要約，以每股3.15美元（不計(jì)利息）收購(gòu)該公司所有股權(quán)。2014年因?yàn)镮llumina試劑提價(jià)，導(dǎo)致華大利潤(rùn)急速下滑，華大加快研發(fā)自產(chǎn)測(cè)序儀，于同年發(fā)布自主研發(fā)測(cè)序儀BGISEQ-1000和BGISEQ-100，有望進(jìn)一步壓縮成本。

截止至2016年7月，國(guó)內(nèi)NGS相關(guān)公司達(dá)到600余家，不同公司側(cè)重點(diǎn)不同，基本可劃分為測(cè)序服務(wù)綜合、基礎(chǔ)科研、臨床應(yīng)用、生信分析和個(gè)性化健康管理方面。其中涉及臨床應(yīng)用的公司最多，達(dá)到156家。其次是基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，約為149家。這兩個(gè)方向也是目前基因測(cè)序的主要應(yīng)用方向。

基因檢測(cè)臨床應(yīng)用主要集中在四個(gè)領(lǐng)域，分別是產(chǎn)前篩查和產(chǎn)前診斷（NIPT）、遺傳病診斷、腫瘤診斷與治療、植入前胚胎遺傳學(xué)診斷（PGD/PGS），第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)需要通過(guò)CFDA和衛(wèi)計(jì)委的批準(zhǔn)后才可開(kāi)展相關(guān)工作。

目前基因檢測(cè)臨床應(yīng)用最為廣泛的是無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)(Non-Invasive Prenatal Testing, NIPT)。

傳統(tǒng)的篩查（唐篩）早期主要檢查頸項(xiàng)透明帶厚度（NT）、絨毛促性腺激素（hCG）和PAPP-A蛋白，檢出率約為70%。中期主要檢查甲胎蛋白（AFP）、hCG、游離雌三醇（μE3）、血清抑制素A（inhibin-A）等生物標(biāo)記物，檢出率約為60-95%，假陽(yáng)性率約為5%。如果判斷為高風(fēng)險(xiǎn)，則需要通過(guò)有創(chuàng)的方法進(jìn)行檢測(cè)，但是有創(chuàng)的方法可能會(huì)導(dǎo)致胎兒流產(chǎn)。

NIPT具有高準(zhǔn)確性、高靈敏度、高特異性等特點(diǎn)。也是目前測(cè)序領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛，最成熟的領(lǐng)域，目前中國(guó)滲透率偏低，雖然市場(chǎng)認(rèn)為其價(jià)格下降的速度要快于滲透率提升的速度，整體行業(yè)空間天花板已現(xiàn)，但是由于中國(guó)龐大的人群數(shù)量，以及目前現(xiàn)有的競(jìng)爭(zhēng)格局，我們認(rèn)為行業(yè)依然具有極高的景氣度。華大基因和貝瑞和康是中國(guó)境內(nèi)NIPT市場(chǎng)主要的參與者，合計(jì)市場(chǎng)占有率超過(guò)70%，我們看好龍頭企業(yè)在該領(lǐng)域不斷提升滲透率的趨勢(shì)。具體內(nèi)容請(qǐng)參考我們深度報(bào)告《NIPT雙巨頭欲登A股，基因檢測(cè)花落誰(shuí)家》

測(cè)序技術(shù)發(fā)展歷程的真正開(kāi)始點(diǎn)是1952年，那一年赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法，完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，證明DNA是遺傳物質(zhì)。后來(lái)基因組學(xué)在科學(xué)研究領(lǐng)域迅速發(fā)展，相關(guān)技術(shù)逐步成熟，推動(dòng)基因檢測(cè)商業(yè)化。1987年，Applied Biosciences公司基于Sanger測(cè)序原理發(fā)布第一臺(tái)自動(dòng)測(cè)序儀，第一代測(cè)序讀長(zhǎng)長(zhǎng)，準(zhǔn)確率高，后來(lái)成為人類基因組計(jì)劃的主力機(jī)型，而現(xiàn)在也依然是測(cè)序的金標(biāo)準(zhǔn)。

盡管第一代測(cè)序在準(zhǔn)確度的優(yōu)勢(shì)明顯，但是仍然存在成本高、通量低等缺點(diǎn)，制約其大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。經(jīng)過(guò)技術(shù)發(fā)展和流程優(yōu)化，以羅氏454、illumina、Life的Solid系統(tǒng)為主的第二代測(cè)序技術(shù)出現(xiàn)，促使測(cè)序成本以超摩爾定律下降，并且大幅提高測(cè)序速度，以前完成一個(gè)人類基因組的測(cè)序需要3年時(shí)間，而使用二代測(cè)序技術(shù)則僅僅需要1周。但是缺點(diǎn)就是讀長(zhǎng)太短，后續(xù)需要通過(guò)生物信息學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)組裝。

2008-2010年密集出現(xiàn)的第三代測(cè)序技術(shù)可謂驚艷全球。第三代測(cè)序技術(shù)是單分子測(cè)序，由于不需要對(duì)樣本進(jìn)行擴(kuò)增等前期準(zhǔn)備工作，測(cè)序時(shí)間大幅縮小，理論準(zhǔn)確性將提高，成本進(jìn)一步下降，相比于第二代測(cè)序技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，但是目前由于準(zhǔn)確性低、測(cè)序信號(hào)易丟失等因素，尚且處于科研階段。

人類基因組計(jì)劃(human genome project, HGP)是由美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動(dòng)的，總預(yù)算達(dá)30億美元。

2001年，人類基因組工作草圖的發(fā)表被認(rèn)為是人類基因組計(jì)劃成功的里程碑，平均每個(gè)人類基因組測(cè)序成本約為1億美元。后來(lái)成本下降趨勢(shì)基本符合著名的摩爾定律，到了2007年，每個(gè)人類基因組測(cè)序成本下降至1千萬(wàn)美元。

2005年-2007年間，第二代高通量測(cè)序儀開(kāi)始投放市場(chǎng)，帶動(dòng)測(cè)序成本斷崖式下降，遠(yuǎn)超摩爾定律。2015年中旬，Illumina多臺(tái)新型測(cè)序儀（包括Hiseq 4000等）實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，帶動(dòng)測(cè)序成本進(jìn)一步大幅下降，千元基因組的時(shí)代真正來(lái)臨。

2017年1月10日，在一年一度的JP摩根健康年會(huì)上，Illumina公司宣布推出新型測(cè)序儀Novaseq，有望將個(gè)人基因組費(fèi)用降至100美元，這將極大促進(jìn)基因檢測(cè)技術(shù)臨床商業(yè)化，開(kāi)拓更大的應(yīng)用市場(chǎng)空間。短短的65年，基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，測(cè)序技術(shù)真正用于臨床和服務(wù)人類的時(shí)代正在大步到來(lái)。

測(cè)序相比于其他技術(shù)，最核心的是可以對(duì)堿基序列進(jìn)行直接讀取，具有高通量、大數(shù)據(jù)量的特點(diǎn)，可以對(duì)未知的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)。

在目前階段，由于測(cè)序的操作復(fù)雜、數(shù)據(jù)龐雜、測(cè)序儀器和試劑成本昂貴。成本和操作等原因，在一些常規(guī)DNA檢測(cè)項(xiàng)目中，優(yōu)勢(shì)不是特別明顯，但是隨著基礎(chǔ)科研和臨床研究的進(jìn)步，技術(shù)的變革和迭代，成為未來(lái)的主流檢測(cè)手段是大勢(shì)所趨。

基因檢測(cè)大體流程分為獲取樣本、上機(jī)測(cè)序?qū)嶒?yàn)、下機(jī)數(shù)據(jù)生物信息學(xué)分析、報(bào)告解讀、遺傳咨詢。通過(guò)終端客戶樣本采集，樣本送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行上機(jī)測(cè)序，下機(jī)后的數(shù)據(jù)只有ATCG的序列結(jié)果。通過(guò)成熟的信息分析流程，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具有分子生物學(xué)意義的基因突變或基因組變異的信息。經(jīng)過(guò)專業(yè)人員進(jìn)行報(bào)告解讀，將基因突變或基因組變異數(shù)據(jù)進(jìn)一步提取為具有臨床指導(dǎo)意義的報(bào)告。最后，遺傳咨詢師結(jié)合基因檢測(cè)報(bào)告和人類遺傳學(xué)知識(shí)，尊重客戶需求，選擇恰當(dāng)?shù)膶?duì)策，幫助客戶理解報(bào)告內(nèi)容，并一定程度上提供指導(dǎo)方案。

目前基因檢測(cè)獲取的樣本一般為血液樣本，也有唾液、糞便等生物樣本，萬(wàn)變不離其宗，只要能從中提取足夠量的DNA就可以進(jìn)行基因檢測(cè)。測(cè)序?qū)嶒?yàn)占據(jù)整個(gè)檢測(cè)周期最長(zhǎng)的時(shí)間，由于儀器和試劑耗材多由Illumina等外企壟斷，測(cè)序?qū)嶒?yàn)的成本大約占總成本的40-50%，未來(lái)部分國(guó)內(nèi)企業(yè)有望突破上游瓶頸限制，大幅降低這部分成本。報(bào)告解讀和遺傳咨詢是在大量的突變和變異中尋找與疾病相關(guān)的異常，并且提供臨床指導(dǎo)，輔助臨床進(jìn)行決策，未來(lái)這兩部分的價(jià)值還將進(jìn)一步提升。預(yù)判未來(lái)檢測(cè)服務(wù)中最重要的環(huán)節(jié)和最具有商業(yè)價(jià)值的為數(shù)據(jù)解讀和咨詢。

測(cè)序?qū)嶒?yàn)一般指的是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作部分。通過(guò)樣品處理，提取DNA，質(zhì)量控制保證DNA的完整性和純度。目標(biāo)區(qū)域捕獲建庫(kù)是目前臨床應(yīng)用主流的處理方案，在臨床應(yīng)用中，不需要對(duì)樣品的全基因組進(jìn)行測(cè)序，這其中包括了很多冗余且無(wú)臨床價(jià)值的數(shù)據(jù)，即使是進(jìn)行全外顯子檢測(cè)，也僅占全基因組數(shù)據(jù)的1%左右，因此捕獲特定區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)是一種高效且低成本的實(shí)驗(yàn)方案。后續(xù)通過(guò)文庫(kù)檢測(cè)后，即可上機(jī)測(cè)序。

目標(biāo)區(qū)域捕獲建庫(kù)，是將感興趣的基因組區(qū)域定制成特異性探針與基因組DNA進(jìn)行雜交（固相或液相），將目標(biāo)基因組區(qū)域的DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增富集后再利用第二代測(cè)序技術(shù)進(jìn)行測(cè)序。目前主要的三個(gè)捕獲平臺(tái)分別來(lái)自安捷倫（Agilent），羅氏（Roche/Nimblegen）和Illumina，不同測(cè)序機(jī)構(gòu)根據(jù)自身需求選擇合適的平臺(tái)，也有部分國(guó)內(nèi)公司自主開(kāi)發(fā)建庫(kù)流程或外包給第三方服務(wù)公司。

目前樣本處理和建庫(kù)都有成熟的試劑盒，僅需少部分人工操作，未來(lái)隨著自動(dòng)化程度越來(lái)越高，加之測(cè)序儀自動(dòng)化集成度高，測(cè)序?qū)嶒?yàn)有望實(shí)現(xiàn)機(jī)器替代人工。

生物信息學(xué)是在基因組學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展形成的新興學(xué)科，通過(guò)信息學(xué)的手段，處理龐大的基因組學(xué)數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為具有生物學(xué)意義的信息。由于基因組數(shù)據(jù)量大，個(gè)人基因組可達(dá)3Gb，因此生物信息學(xué)需要用到強(qiáng)大的計(jì)算集群進(jìn)行分析操作。

對(duì)于目前的臨床產(chǎn)品而言，信息分析流程已經(jīng)成熟，通過(guò)常規(guī)操作即可完成數(shù)據(jù)分析，無(wú)需專業(yè)的生物信息人才進(jìn)行流程開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。已有部分測(cè)序儀集成常規(guī)的臨床檢測(cè)流程，一鍵操作，直接出報(bào)告，但是這種方式無(wú)法做到及時(shí)更新流程，開(kāi)發(fā)人員也無(wú)法根據(jù)需求修改流程。

近幾年云計(jì)算平臺(tái)逐步走入人們的視線，云計(jì)算平臺(tái)不僅僅提供云存儲(chǔ)功能，對(duì)于生物信息領(lǐng)域而言，云計(jì)算可以提供強(qiáng)大的計(jì)算資源、簡(jiǎn)單操作界面替代復(fù)雜的軟件編程、開(kāi)發(fā)流程共享等優(yōu)勢(shì)，華大基因主導(dǎo)的bgi online是其中較為成熟的產(chǎn)品。

通過(guò)云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，測(cè)序機(jī)構(gòu)無(wú)需購(gòu)買大型集群硬件設(shè)施和聘用專業(yè)的軟件操作人員，將測(cè)序下機(jī)結(jié)果上傳至云平臺(tái)，在平臺(tái)上以類Windows的窗口化操作模式，利用云平臺(tái)的計(jì)算資源對(duì)樣本進(jìn)行信息分析，最后獲得分析結(jié)果。

云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)對(duì)于普通的測(cè)序機(jī)構(gòu)而言，有如下優(yōu)勢(shì)：1.減少計(jì)算機(jī)群投入成本和維護(hù)費(fèi)用；2.簡(jiǎn)單化操作；3.可快速獲得分析結(jié)果。未來(lái)云計(jì)算有望成為信息分析流程中主要的模式。

在信息分析完成之后，通常會(huì)得到變異信息的列表，其中大部分變異都是無(wú)害的，即多態(tài)性。如何在大量的變異信息當(dāng)中尋找到與疾病相關(guān)的突變，這需要有臨床醫(yī)學(xué)、基因組學(xué)、人類遺傳學(xué)等復(fù)合知識(shí)背景人才。在美國(guó)，進(jìn)行報(bào)告解讀和遺傳咨詢的人員需要通過(guò)美國(guó)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)會(huì)的認(rèn)證考試，獲取資格證書(shū)，在專業(yè)指南的指導(dǎo)下才可進(jìn)行相關(guān)工作。盡管目前有公司開(kāi)發(fā)相應(yīng)的軟件程序和建立的數(shù)據(jù)庫(kù)希望能替代這部分的人工投入，但是更多的只是起到輔助功能，真正進(jìn)行報(bào)告解讀和遺傳咨詢的還是需要專業(yè)具有經(jīng)驗(yàn)的人才才能完成。

在中國(guó)，近兩年開(kāi)始重視遺傳咨詢工作，逐步完善相關(guān)制度，規(guī)范化解讀流程，將這部分工作上升至醫(yī)學(xué)安全的層面。通過(guò)開(kāi)展專業(yè)的培訓(xùn)，加大人才培養(yǎng)力度，逐步建立從業(yè)人員準(zhǔn)入制度，切實(shí)提高這部分工作的重要性。

未來(lái)報(bào)告解讀和遺傳咨詢將成為測(cè)序服務(wù)中的關(guān)鍵項(xiàng)，隨著其他部分的成本持續(xù)下降，這部分的成本比例將提高，甚至有望出現(xiàn)第三方報(bào)告解讀和遺傳咨詢公司，承包這部分業(yè)務(wù)，開(kāi)展相關(guān)工作。

從目前測(cè)序的成本比例分析，測(cè)序?qū)嶒?yàn)中的測(cè)序儀器和耗材是最主要的成本項(xiàng)，測(cè)序服務(wù)由于相對(duì)門檻降低，上游受制于供應(yīng)商的成本，下游受制于激烈的價(jià)格戰(zhàn)，因此在未來(lái)想要對(duì)成本的把控具有話語(yǔ)權(quán)必須逐步布局上游，自主研發(fā)測(cè)序儀，未來(lái)才有大幅提高利潤(rùn)空間的可能。

目前主要的測(cè)序上游供應(yīng)商依然以海外為主，各巨頭之間的競(jìng)爭(zhēng)也異常激烈。在1986年Applied Biosystem公司第一臺(tái)商用自動(dòng)測(cè)序儀的發(fā)布吹響了搶占市場(chǎng)份額的號(hào)角。在1986年-2005年間，測(cè)序儀市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)緩和，基本由ABI公司占領(lǐng)市場(chǎng)，整體市場(chǎng)份額也相對(duì)較小，并未完全打開(kāi)。2005年，454 Life Sciences公司推出454 GS 20測(cè)序儀；2006年，Illumina收購(gòu)Solexa；2006年，ABI公司推出Solid測(cè)序平臺(tái)。二代測(cè)序儀逐步進(jìn)入市場(chǎng)，迅速搶占市場(chǎng)份額的同時(shí)，也進(jìn)一步提高需求量，擴(kuò)大整體市場(chǎng)容量。

隨后的十年間，各大巨頭爭(zhēng)相并購(gòu)優(yōu)秀企業(yè)，逐步完善測(cè)序技術(shù)，產(chǎn)品推陳出新，市場(chǎng)規(guī)模被迅速擴(kuò)大，直到2015年產(chǎn)品的推出節(jié)奏到達(dá)頂峰。在這十年的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，具有優(yōu)秀技術(shù)的公司占據(jù)市場(chǎng)，技術(shù)相對(duì)落后的公司被洗出局。三代測(cè)序也這十年間加入了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)產(chǎn)測(cè)序儀異軍突起。未來(lái)各家技術(shù)將趨于穩(wěn)定，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域上成為一方霸主，市場(chǎng)集中度有望逐步降低。

第二代測(cè)序儀是目前主流的測(cè)序儀，基本90%以上的臨床檢測(cè)會(huì)用到第二代測(cè)序儀。相比于第一代測(cè)序儀，盡管第二代測(cè)序儀具有成本低、通量高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是準(zhǔn)確性仍然沒(méi)有第一代測(cè)序儀高，第一代測(cè)序儀Sanger法的檢測(cè)結(jié)果被認(rèn)為是金標(biāo)準(zhǔn)，目前大部分公司用第二代測(cè)序儀獲得檢測(cè)結(jié)果后，都需要使用第一代測(cè)序儀進(jìn)行驗(yàn)證，因此一二代測(cè)序儀會(huì)長(zhǎng)期并存。而第三代測(cè)序儀由于準(zhǔn)確性等原因，目前應(yīng)用領(lǐng)域僅局限于科研領(lǐng)域，臨床的應(yīng)用小試牛刀，未來(lái)需要走的路還比較長(zhǎng)。

1987年，ABI公司在Sanger測(cè)序原理的基礎(chǔ)上發(fā)布第一代真正商業(yè)化的自動(dòng)測(cè)序儀。經(jīng)過(guò)了多代產(chǎn)品的更新迭代，ABI公司于1996年推出310型全自動(dòng)遺傳分析儀，實(shí)現(xiàn)全部操作自動(dòng)化，包括自動(dòng)灌膠、自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)數(shù)據(jù)收集分析等。伴隨著儀器的更新，通量逐漸提高，每日產(chǎn)出數(shù)據(jù)量逐步擴(kuò)大。目前最新型遺傳分析儀3730和3730XL，3730通量為48個(gè)樣品，3730XL可達(dá)96個(gè)樣品，3730XL一天可在快速模式下完成3840個(gè)樣品。

一代測(cè)序由于讀長(zhǎng)長(zhǎng)，準(zhǔn)確率高而作為行業(yè)金標(biāo)準(zhǔn)，然而由于通量的限制，一般用于臨床驗(yàn)證，但依然具有存在的價(jià)值也會(huì)長(zhǎng)期存在。

二代測(cè)序儀具有高通量、低成本、數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為測(cè)序儀領(lǐng)域的主要貢獻(xiàn)者。經(jīng)過(guò)了十年左右的發(fā)展成熟，逐漸形成以Illumina公司為領(lǐng)頭羊，以Thermo Fisher和Roche為主要玩家的市場(chǎng)格局，由于測(cè)序儀技術(shù)壁壘極高，市場(chǎng)極度集中，這三家公司合計(jì)市場(chǎng)份額超過(guò)了95%，其中Illumina公司產(chǎn)品獨(dú)占鰲頭，行業(yè)一致認(rèn)為Illumina占據(jù)了全球70-80%的市場(chǎng)份額。目前二代測(cè)序以科研市場(chǎng)為主，Illumina70%收入來(lái)源于科研服務(wù)，而30%來(lái)源于臨床。相對(duì)臨床市場(chǎng)，科研市場(chǎng)空間要小很多，因此隨著廠家產(chǎn)品不斷升級(jí)為更適合臨床的產(chǎn)品，其應(yīng)用市場(chǎng)將進(jìn)一步打開(kāi)，開(kāi)啟測(cè)序市場(chǎng)更大的空間。

Illumina產(chǎn)品多種多樣，具有不同的應(yīng)用特點(diǎn)，適應(yīng)不同需求的使用機(jī)構(gòu)。在二代測(cè)序儀中，Illumina的產(chǎn)品帶動(dòng)測(cè)序成本的下降，Hiseq X Ten率先將人類基因組測(cè)序成本下降至1000美元以下，而最新發(fā)布的NovaSeq有望進(jìn)一步將人類基因組測(cè)序成本下降至100美元。在近十年來(lái)的測(cè)序市場(chǎng)發(fā)展中，增速之所以在IVD的各個(gè)行業(yè)中排名靠前，科研機(jī)構(gòu)和第三方測(cè)序服務(wù)中心是主要的推動(dòng)力，這兩類機(jī)構(gòu)對(duì)于測(cè)序成本較為敏感，因此在各大測(cè)序平臺(tái)中，Illumina的產(chǎn)品也容易受到青睞。

2013年，Thermo Fisher宣布以136億美元的高價(jià)收購(gòu)Life Technologies，成功切入測(cè)序儀領(lǐng)域，成為當(dāng)時(shí)轟動(dòng)一時(shí)的大新聞。當(dāng)時(shí)的Life擁有Solid測(cè)序平臺(tái)、Ion PGM和Ion Proton，2012年銷售額達(dá)38億美元。Ion Torrent系列產(chǎn)品盡管數(shù)據(jù)產(chǎn)出低，但是具有測(cè)序時(shí)間短的特點(diǎn)，適用于需要快速檢測(cè)但數(shù)據(jù)量要求低的用戶。近年來(lái)部分醫(yī)院傾向于獨(dú)立建設(shè)基因檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)院的需求是快速檢測(cè)，無(wú)需產(chǎn)出大數(shù)據(jù)量，Ion Torrent系列可以滿足這類型機(jī)構(gòu)的需求。2015年，Thermo Fisher推出Ion S5和S5 xl，數(shù)據(jù)和讀長(zhǎng)相比于Proton進(jìn)一步提升，并且結(jié)合了分析軟件于機(jī)器中，下機(jī)數(shù)據(jù)直接進(jìn)入信息分析流程，分析時(shí)間可短至1小時(shí)完成，極大的簡(jiǎn)化了操作人員的專業(yè)性操作。

Roche 454前身是454 Life Sciences公司，于2007年被Roche收購(gòu)，同年推出454 GS FLX。盡管454 GS FLX每次運(yùn)行最大輸出僅為450Mb，但是其他公司產(chǎn)品也仍處在發(fā)展當(dāng)中，與Illumina、ABI站在同一起跑線。在隨后的幾年內(nèi)，Illumina和ABI（2008年合并為L(zhǎng)ife Technologies）產(chǎn)品推陳出新，最大輸出上不斷突破，然而Roche的測(cè)序儀發(fā)展進(jìn)程緩慢。2011年推出的454 GS FLX 每次運(yùn)行最大輸出僅為700Mb，而同年Illumina推出的小輸出測(cè)序儀也能達(dá)到15Gb。技術(shù)上無(wú)法滿足需求，Roche產(chǎn)品迅速被市場(chǎng)淘汰，2013年，Roche宣布關(guān)閉454測(cè)序業(yè)務(wù)，454傳奇在此終結(jié)，然而羅氏并未停止在測(cè)序領(lǐng)域的布局，通過(guò)一系列并購(gòu)和投資，目前羅氏已經(jīng)在三代測(cè)序產(chǎn)品持續(xù)布局，成為全球最大分子診斷公司。

三代測(cè)序最大的特點(diǎn)就是進(jìn)行單分子測(cè)序，測(cè)序過(guò)程無(wú)需進(jìn)行PCR擴(kuò)增，時(shí)間將進(jìn)一步縮短，也不會(huì)引入PCR擴(kuò)增導(dǎo)致的突變，理論上準(zhǔn)確度將高于二代測(cè)序。目前世界上主要的三代測(cè)序平臺(tái)分別為Pacific BioSciences的SMRT、Oxford Nanopore Technologies納米孔單分子測(cè)序技術(shù)和Helicos Biosciences。Helicos Biosciences公司最早發(fā)布單分子測(cè)序儀，后來(lái)因金融危機(jī)資金鏈斷裂，于2012年申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù)。目前國(guó)內(nèi)的瀚?；蚴褂玫募夹g(shù)來(lái)源于Helicos Biosciences公司的技術(shù)，并且進(jìn)行了大量?jī)?yōu)化，2016年已經(jīng)完成三代測(cè)序儀GenoCare工程樣機(jī)研發(fā)，2017年開(kāi)始接收外部樣本進(jìn)行測(cè)試，預(yù)計(jì)2017年中會(huì)發(fā)布第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)三代測(cè)序儀，將會(huì)是是國(guó)產(chǎn)技術(shù)里程碑事件。

Pacbio和Nanopore分別于2011年和2012年推出首款產(chǎn)品，由于準(zhǔn)確性等原因目前尚未大范圍推廣，Pacbio的儀器也主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域。相比于二代測(cè)序，三代測(cè)序涉及到材料學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)等多領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，要說(shuō)二代測(cè)序是現(xiàn)有科技拼湊起來(lái)的大型儀器，三代測(cè)序則是前沿技術(shù)組裝起來(lái)的小型玩具，三代測(cè)序儀的成功是需要各領(lǐng)域的前沿技術(shù)引領(lǐng)。

感謝實(shí)習(xí)生李揚(yáng)為本報(bào)告做出的貢獻(xiàn)。

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