基因测序行业深度报告（第二季）

2015年上半年，生物医药概念可以说是A股最牛概念之一，而生物医药产业中的细分行业基因测序又可以说是生物医药产业中最牛的概念没有之一，上半年的迪安诊断、达安基因、千山药机、北陆药业、新开源等等可以说是牛气十足，而股灾过后从十月份开始的这波次新股行情中基本看不到以上几位的身影，取而代之的是喧闹中所谓国企改革概念股，其实在远嘉团队看来，目前A股市场上估值最为离谱的并不是创业板新兴产业个股，而是大量的伪改革概念股。拨开国企改革的美丽画皮，实际上里子确实上古时代的大庄股。既然曾经的牛股慢慢消失在人们炙热的眼光中，那就由我们来杀个回马枪慢慢发掘和布局吧。远嘉团队希望能够在市场发酵之先，梳理基于成长性的正确投资逻辑，以期找到那些未来的大牛股...

技术进步是临床医学发展的源动力。在人类面对罕见遗传病与肿瘤等复杂病种时，更精准的诊断与更个性化的治疗将是确定的趋势。人类基因组序列自2001年破译以来，科学家一直致力于研究DNA在纯学术研究以外的医学应用。基因二代测序技术的兴起与成熟使得测序成本大幅减低，基因测序因此从单纯的科研走向了大规模临床应用，迎来了广阔的市场空间。国内基因测序行业尚处于发展初期，行业规范及相关仪器试剂首次注册也仅仅在去年完成。目前该领域市场规模约为10亿元，但市场潜力却高达百亿以上。通过一段时间的数据跟踪、资料分析、实地调研，我们认为基因测序行业未来发展还是值得重点关注的。根据相关公司在每个领域的产品、技术储备和为每个发展阶段的布局，我们未来会陆续梳理出潜在的行业龙头及值得关注的公司供大家参考。

■基因测序概况

基因测序即对人体DNA的序列分析，获得组成DNA的腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）与鸟嘌呤的（G）的排列方式。这种排列方式是人体遗传密码，有助于了解人体运行机制以及患病机理，帮助医生做出正确的疾病诊断从而合理用药。因此，基因测序在医学及健康保健方面有广阔的应用前景。自2001年人类全基因组测序完成以来，测序技术发生了很大的改变。从测序成本演变的规律中可以看到，第一代测序技术的改良基本符合摩尔定律。但第二代测序技术的出现使得测序成本大幅降低。第二代测序技术与第一代技术原理完全不同，是颠覆式的创新。正是因为人类基因组测序成本的降低，从原来的1亿美元将下降到约1000美元，使得基因检测在很多领域有了推广的可能。基因检测从纯粹的学术研究将转变到大规模的商业化应用，人们对其市场空间有很大的预期，所以值得我们大家关注。

■基因测序技术的比较与分析

DNA测序技术起源于上世纪70年代。一般来说，人们将测序技术发展分为三个阶段（三代）。第一代称为Sanger's Sequencing，第二代称为Next Generation Sequencing (NGS)，第三代称为ThirdGeneration Sequencing。根据不同测序技术的参数分析，我们提示大家关注以下几点：

1.测序生产商：第二代测序仪我们只提到了三家生产商，即Roche、Illumina、Life Tech。事实上也只有这三家厂商做出了成熟的第二代测序仪。每家厂商的第二代测序技术的原理均不相同。

2. 测序精确度：第一代与第二代测序技术的准确度类似，都在99%左右。第三代测序的精确度为80%-90%，与前两代还有一定的差距，该技术还不够成熟，暂时不具备大规模市场化应用的条件。

3. 每轮测序容量：第二代测序技术每轮测序产生的数据量在1-600GB。该技术的大规模推广离不开大数据系统，其中数据的传输、存储、共享、解读都会是发展中的痛点。目前我国在这方面还处于起步阶段，距离美国现有水平有差距，未来的想象空间很大。

4. 每百万碱基测序成本：第二代测序成本相比于第一代有大幅降低。其中Illumina和Life Tech成本又远低于Roche，这解释了Roche第二代测序仪在2013年退出市场的原因。第三代测序的成本虽然也不高，但相比于第二代并不具备成本优势，因此其技术还有待继续完善和改良。

5. 仪器价格+测序成本：基因测序仪器价格在50万美元左右，但每百万碱基的测序成本仅为0.1美元。这是一个典型的高固定成本低可变成本的行业。由于固定成本的仪器设备在购置后是沉没成本，非常低的可变成本容易诱发价格战。

6. 从测序技术的发展史来看，第一代技术起源于1987年，第二代技术起源于2005年，第三代技术起源于2013年。基本每一代技术从起步到成熟都需要8-10年的时间，当然不排除未来技术成熟、更新周期加快的可能，我们当前处于第二代技术的成熟期，第三代技术的起步期。可以预见，至少在未来5年，第二代测序技术依然会在测序市场上占据主导地位。

■寡头垄断的第二代测序技术

截至2013年，第二代测序的生产商主要是Illumina、Life Tech、Roche。他们的市场占比大约为52%、38%和10%。从技术参数上可以看出，Roche测序技术（焦磷酸测序法）的成本相比另外两家高很多，因此逐渐被市场所淘汰。Roche于2013年10月决定退出二代测序仪生产领域。到目前为止，全球市场上第二代测序仪的生产商只有Illumina和Life Tech，其中Illumina占的市场份额更大。从测序产业链来说，二代测序仪的生产形成了寡头垄断的格局，他们与下游的测序服务提供商的议价能力将非常强。而且他们的测序仪都做成了封闭系统，即购买他们的仪器就必须使用他们的试剂进行测序。通过这种“Razor-Blade”模式，上游测序仪生产商将在整个产业链上获得超额收益。

■我国基因测序行业现状及分析

我们认为基因检测产业链分为上游的测序仪及相关制剂生产行业，中游的测序服务提供商，和下游的测序服务应用终端（主要包括科研机构、医院、和制药公司）。在前面分析中我们提到第二代测序的应用推广将离不开大数据分析，因此云计算和大数据分析行业将会是整个测序产业链上重要的辅助行业。我们国家不具备成熟的测序仪及试剂的生产能力。而由于人口众多，终端对测序服务的需求量很大，所以中游的测序服务提供商将会快速发展。我们这一期也将着重讨论测序服务提供行业的发展趋势。

■测序服务提供商现状

基因检测服务提供商向上游购买仪器，为下游提供测序服务。他们有两种模式，第一种模式是建立第三方诊断实验室，为下游提供测序服务；第二种模式是与上游测序仪生产商达成战略合作关系，贴牌生产对方的仪器与试剂，然后将仪器试剂销售给下游终端。从市场细分角度，小型医院与科研机构由于测序仪的购置成本太高且没有足够的样品量，倾向于第一种模式。大型医院和科研机构更希望自己掌控整个测序及诊断的过程，所以倾向于第二种模式。对测序服务提供商来说，无论第一种模式还是第二种模式所面临的行业竞争格局是相似的，我们对此分析如下：

1、与上游议价能力弱：上游测序仪制造被Illumian和Life Tech两个寡头垄断。下游众多的测序服务提供商与他们的议价能力均不强。

2、与下游议价能力弱：医院是主要的下游终端，医院在我国医疗服务产业链中一直处于最高端的位置。测序服务提供商与他们交易中没有议价优势。从现在基因检测公司与医院进行利润分成，甚至医院拿走大部分利润的情况可见一斑。

3、进入门槛低：理论上任何一家公司只要向上游购买测序仪都可以向下游提供测序服务。虽然测序服务提供商需要选定目标基因（例如罕见病致病基因或者肿瘤致病基因等）并开发出配套试剂。但基因选择与配套试剂开发技术难度不高，并不能构成有效的进入壁垒。这就解释了为什么卫计委叫停基因检测业务前，全国有那么多家测序公司的原因。虽然卫计委其后设置行政审批流程，但这对致力于进入基因检测行业的大中型公司来说门槛算不上太高。

4、替代技术的威胁小：能够与基因测序形成相互替代的技术主要有荧光定量PCR、数字PCR、基因芯片、基因原位杂交等技术。基因测序与他们相比综合优势更强，是未来的发展方向，并替代的可能性小。我们会在下期的报告中对此进行分析和讨论。

5、行业内竞争激烈：首先从事基因测序公司众多，即使入选国家卫计委临床试点的公司也大于5家。产品有逐渐趋于同质化的倾向。其次整个测序服务是一个高固定成本、低可变成本的行业，即一次性购入昂贵的测序设备后，后续的每次测序的边际成本是很低的。这种成本结构加上产品同质化竞争容易诱发价格战，这就是为什么我们看到无创产前筛查基因测序诊断的价格从刚开始上市的3000-4000元每次降到现在的1000-1500元每次。

基因检测虽然技术先进，但终归属于体外诊断行业范畴。体外诊断行业有两类公司，第一类是IVD（In Vitro Diagnositcs,体外诊断）公司，这类公司能自主生产体外诊断试剂或仪器，他们通过核心技术构筑竞争壁垒，与上下游议价能力强，进入门槛高。第二类是ICL（Independent Clinical Laboratory,第三方检验）公司，这类公司向上游购买仪器试剂，为下游医院提供诊断服务。他们的进入门槛较低，主要靠规模优势构筑竞争壁垒。从代表公司的财务报表分析，我们可以看出IVD公司的利润率远高于ICL公司，这主要是由他们的行业竞争格局（与上下游的议价能力）和进入门槛高低所决定的。

■成长逻辑

从对我国基因检测的行业分析来看，我国基因检测服务提供商与ICL公司面临的竞争格局类似，在基因检测行业不断发展的过程中，不仅利润率水平将与ICL公司接近，而且ICL行业及公司的发展逻辑也将适用于基因检测行业。为此，我们对基因检测行业短、中、长期的成长逻辑归纳如下：

●短期成长逻辑：跑马圈地，将先发优势转化为规模优势

ICL公司首先要具备规模优势，基因检测公司也不例外。卫计委于2014年2月叫停了所有临床基因检测，后于2014年12月和2015年3月公布了高通量临床测序技术试点名单。其中入选临床试点名单的企业最有望通过跑马圈地，将先发优势转化为规模优势。同时CFDA批准了华大医学测序仪和达安基因的测序仪及配套试剂的医疗器械注册，使他们成为全国仅有的两家具备测序仪器投放能力的企业。我们前面提到大型医疗机构倾向于购买测序仪及试剂，中小型医疗机构倾向于将样品送出测序。因此同时具备仪器投放能力和第三方检验机构的华大基因和达安基因先发优势更明显。

●中期成长逻辑：丰富产品线，为医院提供一站式解决方案

优秀的ICL公司为医院提供一站式解决方案，这将是基因检测公司中期的发展目标。从基因检测临床应用来说，目前可以分为遗传与生殖健康和肿瘤个性化诊断两个领域。现在只有产前胎儿染色体非整倍体21三体、18三体和13三体基因测序检测属于成熟产品。未来更多罕见病的筛查与诊断，肿瘤的早期筛查和个性化用药指导等产品都将逐渐完善。在这些领域有产品研发和技术储备的公司，将是中期的赢家。

●长期成长逻辑：从ICL向IVD转变

顶级的ICL公司将不再满足于较低的利润率（营业利润率约10%），其有充分的动力整合产业链。通过向上游延伸获得诊断仪器或者试剂的核心技术，这可以提高他们的利润率水平，同时打造上下游一体化的竞争优势。从我国基因检测公司来说，他们向上游产业链延伸的动力将长期存在。一方面是获得测序仪的生产技术，从而有效的降低成本，另一方面是通过测序大数据支持开发出独家产品。测序仪生产技术的获得或者独家产品的推出将完全改变测序服务提供商与上下游的议价能力，同时极大提高了行业的进入门槛。从行业的角度，则是完成了从ICL向IVD的转变。

在完成基因检测整体行业分析及未来展望后，我们会把注意力放到目前基因检测应用的三大细分领域，分别是生殖与遗传健康、肿瘤个性化诊断、以及健康人群疾病预防与监测，下一期我们将会对其相关的临床应用细分领域进行深入的分析和探讨。（转化医学网360zhyx.com）