分子诊断引领IVD快速发展，应用场景多样化
分子诊断是IVD领域发展最快的细分领域，2019年国内市场规模达132.1亿元，年复合增长率达到31.63%。分子诊断技术和应用场景多样化，不同场景处在不同的发展阶段、拥有不同的判断逻辑：
NIPT：NGS技术的发展典范，发展相对成熟，已进入市场认知较高、医保支持覆盖阶段，渗透率继续提升、产品升级换代为主要成长逻辑。贝瑞基因和华大基因寡头垄断，先发优势显著。预计2025年国内NIPT市场规模将达到约100亿元。
伴随诊断：多种检测手段并行，目前以PCR为主，NGS是未来方向，在技术发展、新靶点和新靶向药物发现、伴随诊断产品纳入医保等驱动力下，检测市场仍有量价齐升空间。代表企业包括艾德生物、燃石医学、泛生子等。
肿瘤早筛：“蓝海”市场，理论市场空间大。从技术上来看，液体活检发展是核心，从市场上来看，精准定位需求是关键。
肿瘤早筛是概念还是有前景？
PCRvsNGS：优势互补，长期共存
NGS存在部分技术瓶颈尚未解决、成本较高、入院困难、医保覆盖范围有限等诸多难题，对PCR市场份额的冲击较小。从基因检测数量看，PCR能满足现有检测需求，NGS适合高通量检测需求；PCR和NGS在应用场景是重叠度较低，PCR和NGS在不同细分领域“各领风骚”。因此我们认为，短中期来看，PCR和NGS之间是优势互补、相辅相成、共存发展而并非替代的关系，目前PCR仍将是主流的分子诊断平台，NGS是未来发展的重要趋势。
投资建议与盈利预测
风险提示
公司产品研发不及预期、政策风险、新冠疫情风险。
1.1分子诊断-发展最快的IVD细分领域
（1）第一阶段：20世纪80年代基于核酸分子杂交技术的遗传病诊断；
（2）第二阶段：20世纪90年代聚合酶链式反应（PCR）的问世将分子诊断技术推向更精准、更高效的阶段特别是发展到第二代的荧光定量PCR（qPCR）和第三代的数字PCR（dPCR）；
（3）第三阶段是基于基因芯片的多指标、高通量基因检测；
（4）第四阶段是基于基因测序技术在NIPT（无创产前诊断）、遗传性肿瘤筛查及肿瘤精准治疗等方面的应用。
国内分子诊断起步较晚，发展速度高于全球。在精准医疗、个性化用药等需求推动下，分子诊断技术在全球得到飞速发展，根据火石创造数据显示，2013-2019年全球分子诊断市场规模由57亿美元增长至113.6亿美元，年复合增长率为12.18%，主要市场玩家包括罗氏、雅培、西门子、强生等。国内分子诊断虽然起步较晚，但在消费升级、政策扶持以及资本青睐等多重因素推动下，已经由产业导入期步入成长期。2013-2019年，我国分子诊断市场规模由25.4亿元增长至约132.1亿元，年复合增长率达到31.63%，虽然仅占全球市场规模的16.86%，但是增速约为全球增速的2.6倍，主要企业包括达安基因、凯普生物、华大基因、贝瑞基因、艾德生物等。
分子诊断领域主要包括PCR（qPCR和dPCR）、二代测序技术（NGS）、荧光原位杂交（FISH）、基因芯片等，其中PCR是目前应用最成熟、市场份额最大的技术平台，在国内分子诊断中市占率为40%，在国内获批的分子诊断产品中，基于PCR技术的超过90%。与杂交技术和测序技术相比，PCR技术主要优势在于高灵敏度、易于推广，主要局限在于检测位点单一且已知，多重基因联合检测时可涵盖的基因数量受限，目前已经发展到第三代数字PCR（dPCR），短期内仍将是分子诊断主流技术平台；测序技术发展迅猛，虽然市占率较低但市场增速最快，其中二代测序技术NGS（高通量测序）是目前测序领域应用最广泛的技术，已经成为许多序列变异分析与科研应用的主要选择，但由于实验操作复杂、成本高等原因，在临床应用中仍处于起步阶段，应用前景广阔。
1.2PCR：分子诊断主流技术平台，临床诊断“金标准”
PCR（聚合酶链式反应）是指利用DNA聚合酶（如TaqDNA聚合酶）在体外条件下，催化一对引物间的特异DNA片段合成的基因体外扩增技术。PCR是生物体外的特殊DNA复制，最大的特点是能将微量的DNA大幅扩增。以实时荧光PCR技术为例，通过PCR技术进行分子诊断的主要流程包括：
1.核酸的提取和纯化：使用核酸提取试剂从病毒、细菌等中提取出DNA；
2.核酸在引物约束下特异性的PCR扩增：在提取的DNA中加入扩增需要的反应液（酶、复制需要的原料、引物等），在PCR仪中完成扩增过程；
3.扩增产物的检测：通过荧光标记法检测DNA含量，从而判断病毒DNA含量，给出诊断结果。
二代PCR：主流分子诊断平台，伴随诊断和感染性疾病领域为主
qPCR（荧光定量PCR）是目前应用最成熟、临床应用最广泛的技术平台。qPCR在国内外均为分子诊断临床应用最广泛的技术平台，尤其是在感染性疾病（病毒性肝炎、性病和其他病菌/病毒类等）和肿瘤伴随诊断领域，目前仍以qPCR技术平台为主。据不完全统计，截至2020年5月11日，国家药监局共批准了806个PCR类产品，其中荧光定量PCR（qPCR）产品占比高达85.11%。在伴随诊断领域，NMPA获批的伴随诊断产品中有60%都是基于qPCR技术，而FDA批准的39个伴随诊断产品基于qPCR技术的产品占比也高达38.46%（15个）。
国内PCR行业竞争激烈，不同细分领域龙头效应显著。二代PCR技术门槛相对较低，国内获批的PCR检测产品数量多、竞争激烈，主要企业包括达安基因、艾德生物、凯普生物、之江生物、硕世生物、透景生物、圣湘生物等。从获批的PCR检测试剂盒数量维度看，达安基因拥有38种基于qPCR技术的检测试剂盒取得NMPA的批文；从不同细分应用领域维度看，各家产品线重合度较高，尤其是优生优育、性传播疾病、HPV检测等领域竞争激烈，但艾德生物、凯普生物、亚能生物凭借多年在不同细分领域的先发优势、技术积累以及渠道优势等分别在伴随诊断、HPV检测、地中海贫血检测领域处于绝对领先地位，其中凯普生物在HPV检测领域占据1/3市场份额，艾德生物在PCR伴随诊断领域具有绝对领先优势。
第三代数字PCR（dPCR）：应用前景广阔，未来发展趋势
和qPCR相比，dPCR优势包括：灵敏度高（可以达到单个核酸分子）、无需标准曲线或参照基因进行对比来测量核酸量、适合环境复杂样品的检测、能够有效区分浓度差异微小的样品。dPCR在国内尚处于起步阶段，目前仅有南京科维思生物的HER2基因扩增检测试剂盒（数字PCR法）获批，在肿瘤伴随诊断、肿瘤早筛、传染病检测、NIPT、药物基因组学等领域具有较大临床应用潜力和优势。根据沙利文数据显示，中国dPCR行业市场规模从2013年的14.6亿元增加至2017年的72亿元，CAGR=29.2%，到2022年市场规模预计将达到266.6亿元。
国内政策利好+精准医疗需求双轮驱动数字PCR快速发展。数字PCR领域未来发展潜力巨大，主要驱动因素包括：
人口增长与老龄化：我国人口老龄化趋势导致肿瘤医药市场增长和体外检测需求增长，而数字PCR在肿瘤检测、传染病检测、遗传病等疾病检测上优势明显，医疗市场的扩容将进一步推动数字PCR的增长。
国内政策利好：根据国家科技部办公厅发布的《“十三五”医疗器械科技创新专项规划》，要求重点开发POCT检测、新型基因测序仪、随检全自动核酸检测系统、定量数字PCR等系统；
精准医疗与肿瘤治疗需求：精准医疗的基础在于个体化医疗，对致病突变检测和定量分析的精确性要求较高，亟需新一代PCR技术的应用，而数字PCR在这方面优势明显。
PCR技术更迭速度快，从传统的普通PCR到新兴的数字PCR，灵敏度不断提升。作为国内应用最为广泛的分子诊断技术平台，PCR具有灵敏度高、特异性好、使用方便等优点，广泛应用于感染性疾病病原体检测、肿瘤基因检测、血筛、遗传病检测等领域，占分子诊断市场规模的比例超过30%。第二代荧光定量PCR是目前PCR技术的主流，第三代数字PCR是未来发展方向，应用前景广阔。国内达安基因、艾德生物、凯普生物等是PCR技术领域的龙头企业，在传染病、HPV、伴随诊断等不同细分领域拥有绝对的竞争优势。
1.3高通量测序（NGS）：引领分子诊断走向高端，应用前景广阔
多因素驱动NGS市场高速发展。随着NGS技术进步和测序成本的降低、肿瘤医生和病人对NGS检测认知不断完善、测序服务对象和应用细分领域的拓展、企业间合作的增加，NGS有望迎来快速发展。根据美国MarketsandMarkets报告显示，预计全球高通量基因测序市场规模将从2019年的78亿美元增加至2025年的244亿美元，CAGR为20.9%。
NGS在NIPT领域应用最成熟，肿瘤早筛、个体化用药等前景广阔。与其他分子诊断技术相比，NGS技术具有通量高、准确度高、可以多重检测、所需样本量少等优点，在医学研究及临床检测中得到广泛应用和推广，主要包括无创产前检测（NIPT）、胚胎植入前遗传学诊断/筛查（PGD/PGS）、遗传病诊断、肿瘤诊断和个性化治疗、致病基因检测、病原微生物检测等：
（1）无创产前检测（NIPT）：是NGS临床应用最为成熟的领域，国内NIPT检测价格大多在800-2400元之间，深圳、天津等地区已经将NIPT纳入医保，未来随着价格不断降低以及对NIPT认知度提升，渗透率或稳步上升。国内目前共10个基于NGS的NIPT检测试剂盒获批上市，其中华大基因和贝瑞基因先发优势明显，占据70%的市场份额，形成双寡头竞争格局。国外代表公司包括美国Sequenom、Natera、Verinata和Ariosa以及欧洲的LifeCodexx。
（2）胚胎植入前遗传学诊断/筛查（PGD/PGS）：PGD/PGS是指在辅助生殖过程中，对胚胎进行种植前的活检和遗传学分析，以选择无遗传学疾病的胚胎植入子宫。相比传统的FISH和PCR技术，NGS最大的优点在于它不仅可以检测胚胎的非整倍体，还能检测单基因遗传疾病，目前该领域仍处于探索阶段，国内仅有苏州贝康的胚胎植入前染色体非整倍体检测试剂盒（半导体测序法）于2020年2月获批上市，另外华大基因、中仪康卫、贝瑞基因、安诺优达等也在积极推进其胚胎植入前检测产品的上市。PDG/PGS在辅助生殖领域的应用价值越来越明显，未来随着测序成本降低和更多产品获批，市场需求有望持续扩大，或成为继NIPT之后NGS在生育健康领域新的“蓝海”市场。
1.4不同技术平台应用场景重叠度较低，多种方法或长期共存
分子诊断技术应用场景多样化，不同技术各有优势。在实际应用中，针对每种特定的应用场景，往往需要综合考虑患者治疗过程、不同癌症的采样方式和病例组织形态、患者身体状况和经济水平等因素来决定使用哪种诊断手段。不同平台各有优势，未来3-5年呈现长期共存、相辅相成的局势，以不同突变基因和突变类型为例：（1）HER2扩增或过表达：对HER2基因表达的检测办法可以采用FISH、IHC、CISH等，一般来说，实验室首先采用IHC方法进行HER2蛋白检测，如果检测结果为2+，则使用FISH技术进行HER2基因检测确认；（2）染色体片段微缺失微重复（CNV）：基因芯片技术对片段微缺失微重复（CNV）具有较好的检验结果，而目前测序较难对CNV进行准确的检测；（3）ALK基因扩增和ROS1基因融合：FISH是目前使用的主流技术。
一些特定基因检测往往需要结合多个诊断手段，提高检测准确率。以ALK基因检测为例，根据《中国非小细胞肺癌ALK检测临床实践专家共识》，Ventana-D5F3IHC、FISH、RT-PCR、NGS四种技术均可用于ALK基因融合检测，但没有一种方法可以保证100%准确率，在检测时需要根据具体情况结合多个技术以避免出现漏检、错检的问题。
1.5产业链上游仪器端受外资把控，试剂和服务端国产多点开花
分子诊断产业链由上游的设备和试剂、中游的基因测序服务、下游的医院等需求终端组成：
上游诊断试剂和仪器供应商：国内分子诊断试剂发展较为迅速，基本已经实现国产化；诊断仪器领域，国产仪器占比较小，其中核酸提取仪、普通PCR仪、基因芯片仪、分子杂交仪等技术相对容易攻破的中端仪器领域基本已经实现国产替代化，而包括数字PCR仪和基因测序仪在内的高端仪器主要由外资品牌主导，技术壁垒极高，国产品牌正处于起步阶段。数字PCR仪目前市场上基本被Bio-Rad、ThermoFisher、StillaTechnomogies国际大品牌所占有。基因测序仪领域基本被Illumina、ThermoFisher、Rocher等外资品牌垄断，目前国内仅有华大基因等个别优秀国产品牌实现了自主研发生产的基因测序仪，大多数企业是通过OEM（贴牌）和合作研发的形式完善产业链布局。
中游测序服务供应商：国内基因测序服务竞争激烈，企业众多。国内基因测序服务提供商普遍对上游仪器和试剂供应商依赖严重，绝大部分厂商不具备自主研发基因测序仪和和核心试剂的能力，议价能力弱。华大基因从基因测序服务为切入口，目前已经发展成全球最大的基因测序机构，同时还拥有自主研发的基因测序仪，是国内为数不多的布局基因测序上中下游产业链的企业之一。
下游需求市场：分子诊断产业链下游是为患者提供医疗服务的机构，包括医院、第三方医学检验服务机构、科研机构、药企等。与发达国家相比，我国独立实验室发展较晚，市场规模小，占医学诊断市场比例低，其中检测项目以普检为主，高端检测比例低。
华大基因成国产品牌翘楚，测序仪全球装机量领先。目前获NMPA批准上市的测序仪中，国产品牌中一半都是来自华大基因（包括其参股公司华大智造），其他二代测序仪大多数是通过海外产品的OEM（贴牌）或者基于海外企业的核心技术进行合作研发，产品价格还是受到国外企业的控制，比如达安基因的DAProton、贝瑞和康的NextSeqCN500、安诺优达的NextSeq550AR等产品走的都是贴牌路线。从市占率看，Illumina（全球装机1.1万台）和赛默飞在国内市占率约67%，华大智造国内市占率约33%（全球装机1100台），其它国产测序仪未量产投放。
国内NGS发展受制于检测费用过高，国产化替代是关键。目前NGS在在肿瘤检测领域的应用受制于费用过高，根据思略特研究数据，2017年国内肿瘤NGS基因检测平均单次费用为7500元，远高于NIPT检测的1000-2000元/次，这主要是由于上游测序仪仍由进口品牌垄断，进口品牌拥有较高的话语权和定价权。华大智造虽然有潜力实现在测序仪领域的“突围”，但仍需要经历一段较长的市场培育期，而对于大多数不具有测序仪自主研发实力的本土企业来说，需要更多来打破进口品牌的寡头垄断。只有当国产品牌在上游仪器端全面实现突破并掌握话语权，NGS检测成本才能不断降低、可及性才能逐步提升，从而加快在国内医院端的落地。
1.6小结：PCR和NGS优势互补，仪器端国产替代空间大
国内分子诊断行业起步晚但技术起点较高，目前市场规模基数较小，是近几年增速最快的体外诊断领域，在新技术发展迅猛、应用领域持续拓宽、国产替代进程加速等驱动下，未来3-5年有望维持30-50%的高速增长。根据智研咨询报告显示，预测2025年国内分子诊断市场规模将达到260亿元，未来前景可期。
从不同技术平台看，一方面，PCR仍将是被市场认可、应用成熟的主流分子断技术平台，液体活检、数字PCR、NGS等新兴技术的快速发展将进一步丰富分子诊断的应用领域，作为未来进入临床转暖的储备力量，潜力十足；另一方面，鉴于分子诊断复杂的应用场景、各类患者多样化的临床需求，新技术的出现不是为了完全取代传统技术，而是更好的补充和完善现有技术平台，比如PCR技术经过几十年的发展也没有完全淘汰FISH技术，后者仍是检测HER-2基因状态的“金标准”；根据应用场景和检测需求的不同，NGS和PCR上各有优势，PCR适合基因位点已知、对灵敏度要求较高以及组织样本的检测，NGS在发现未知基因、血液ctDNA检测上则更具优势，二者是优势互补、长期共存的关系。
从国产替代进程看，目前国内在产业链上游的测序仪开发商仍处于弱势竞争地位，虽然华大基因和贝瑞基因拥有自主研发生产的二代测序仪，但大多数企业还是通过贴牌货合作的方式引用进口PCR和基因测序仪，议价能力弱。
分子诊断尤其是NGS的发展很大程度上将依赖于上游设备的国产替代进程。预计随着政策鼓励以及更多优秀企业向上游仪器端布局，国产替代进程有望进一步加速。血液筛查等，以及目前处于萌芽期或快速发展期的肿瘤早筛、新型微生物检测、药物基因组学等。我们将在下文重点剖析和对比NIPT、伴随诊断、肿瘤早筛、传染病检测和消费级基因检测5个细分应用场景以及特定场景下不同技术的使用现状和发展趋势。
2.分子诊断应用领域
2.1无创产前检测（NIPT）：市场广阔而成熟，渗透率仍有提升空间
NIPT以高通量测序（NGS）为主，具有无创、检出率高、流产风险低等优势。基于母体外周血胎儿游离DNA（cfDNA）和高通量测序（NGS）等技术的无创产前检测（NIPT）是基因测序在生育健康领域的重要应用，检测原理是通过采取孕妇静脉血，利用高通量测序技术（NGS）对母体外周血浆中的游离DNA片段（包括胎儿游离DNA）进行测序，并将测序结果进行生物信息分析、从中得到胎儿的遗传信息，从而检测胎儿是否有染色体异常的疾病，主要用于3种染色体数目异常遗传疾病：21三体综合征（唐氏综合征）、18三体综合征（爱德华氏综合征）、13三体综合征（帕陶综合征）。NIPT具有无创、检出率高、漏诊率低、检测周期短、流产风险低、操作简便等多方面优势：（1）NIPT只需抽取5-10ml母体静脉血，属于非侵入式检查，从而避免了流产风险和宫内感染的可能性；（2）基于NGS的NIPT检测准确率较高，其中对于21三体综合征的检出率达到99%以上，且怀孕12周即可接受NIPT，能够尽早发现问题、及早预防。
技术不断升级，NIPTPlus拓宽检测领域。NIPT可以分为基础版(NIPT)和升级版（NIPTPlus），基础版NIPT只能检测出13、18和21号染色体非整倍体异常，而NIPTPlus将检测范围拓展至染色体微缺失/微重复综合征、性染色体异常、其他常染色体异常等。国内华大基因和贝瑞基因均开发出NIPTPlus系列产品，其中贝瑞基因的贝比安Plus将筛查疾病种类由3种扩展至百余种，检出率提高1倍，预计2020年内申报注册；华大基因2018年10月推出的升级版NIFTY全因2.0产品在全部染色体非整倍体、88种明确的染色体缺失/重复综合征的检测基础上，新增软骨发育不全单基因遗传病检测，弥补了国内NIPT在单基因疾病检测应用领域的空白。虽然政策上目前只有13、18和21三体是临床批准的检测项目，但随着升级产品的研发逐步成熟以及预防遗传病的有效性逐步得到临床认可，NIPT渗透率有望加速提升。
2.1.1全球市场：各国积极推广NIPT，有望纳入常规产前筛查
2.1.2国内监管政策趋严，NIPT逐步走向成熟
2014年以前：基因测序行业尚处于无监管状态
2014年2月：CFDA开始对NIPT行业严格监管，明确所有进行NIPT的仪器和试剂必须要经过CFDA认证后才能使用
自2014年6月起：CFDA先后批准了华大基因、达安基因、博奥生物、贝瑞基因等多家公司的无创产前检测产品，NIPT监管逐步规范化，108家医疗机构成为无创产前检测的临床试点。2016年10月卫计委发布《国家卫生计生委办公厅关于规范有序开展孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查与诊断工作的通知》，NIPT试点政策正式结束，标志着NIPT成为体外诊断的临床正规部队。
2.1.3先发优势稳固寡头竞争，市场渗透率仍有提升空间
NIPT作为首个商业化的临床测序是产品，市场比较成熟，目前市场上提供NIPT检测服务的厂商有贝瑞基因（贝瑞和康）、华大基因、博奥生物、安诺优达、达安基因等9家，其中贝瑞基因和华大基因凭借先发优势、丰富的临床数据积累、以及自身技术和平台优势，占据绝大部分市场份额，2018年市占率合计约为70%。华大基因和贝瑞基因深耕NIPT领域多年，凭借先发优势和技术平台优势形成双寡头格局：
(2)技术与平台优势：华大基因和贝瑞基因拥有丰富的临床样本和检测经验，构建生育遗传数据库与基因组数据库平台，为转化临床技术、产品迭代打下基础。目前两家公司均已推出NIPTPlus升级产品，能检测更多染色体或基因遗传疾病，其中华大基因侧重技术迭代，推出的NIPTPlus产品检测染色体种类更加丰富，贝瑞基因侧重在已有技术基础上不断完善产品和服务，将检出率提高了一倍，其NIPTPlus产品得到了近10万临床数据的支撑。未来两家头部企业将凭借自身技术平台优势继续获得更多市场机会，行业两强竞争格局将逐渐稳定。从全球NIPT检测产品提供商的检测内容看，国内企业在检测范围、检测样本量上更具优势。
NIPT“天花板”可见，渗透率提升是关键。我国每年新出生婴儿数基本保持稳定，“天花板”容易达到，因此渗透率提高将成为NIPT市场规模扩大的主要途径。随着二胎政策放开、我国NIPT市场目前仍处于市场渗透率快速增长的阶段，根据智研智库调查结果显示，2015年我国NIPT渗透率只有4.75%，2016年上升至约15%；根据业内一组数据显示，2019年全国NIPT检测样本量达到400万份，国家统计局公布的当年全国新生儿人数为1465万人，孕妇的数量在此基础上会上调15-20%，约为1600万人左右，据此推算2019年我国NIPT渗透率为25%，未来渗透率的提升空间仍然较大，主要来自以下几个驱动因素：
二胎政策逐步放开：高龄孕妇占比上升，检测需求随之增加；
医保支付政策的鼓励：深圳市最早于2013年将NIPT检测项目纳入社保生育保险范畴，参保人接受NIPT检测可实现免费（财政补贴300元。生育保险支付555元）；天津市于2019年将NIPT非整倍体检测纳入医保，最高政府指导价格为1080元（其中医保支付260元）。未来随着更多地区（尤其是三四五线城市）对NIPT的医保覆盖，NIPT渗透率或将稳步上升；
应用领域由高风险人群向普筛发展的趋势：目前NIPT检测主要针对高龄孕妇，非高龄孕妇渗透率较低，2016年约为3%，随着大众健康意识和风险意识的增强，非高龄孕妇NIPT渗透率有望增加；
NIPT检测范围扩大：目前NIPT检测仍以13、18和21号染色体的非整倍体筛查为主，应用领域较为保守，随着NIPTPLUS等升级产品的推出，未来向其他染色体非整倍体异常、染色体微缺失/微重复、单基因遗传病等筛查领域的拓展将极大促进NIPT市场的增长。
预计2025年国内NIPT市场规模约为99.66亿元。对NIPT每年市场规模进行测算，假设条件如下：
我国孕妇总数量：根据国家统计局数据显示，2016-2019年我国新生儿人数分别为1846万人、1758万人、1523万人和1465万人，呈现略微下降趋势。考虑到育龄妇女人数持续减少以及国内生育意愿较为低迷，我们预计2020-2025年我国新生儿人数分别为1450万人、1430万人、1400万人、1380万人、1350万人和1300万人，考虑流产情况等原因，假设孕妇数量在此基础上上调10%。
高龄孕妇占比：2016年我国有276万高龄高危产妇，占比14.95%，根据2019年国家卫健委报告显示，我国从2016年开始实施全面二孩政策后高龄产妇比例逐年上升，因此我们预计2020-2025年我国高龄孕妇占比分别为18%、19%、20%、22%、24%、26%。
NIPT渗透率：2016年我国高龄孕妇NIPT渗透率约20%，假设高龄孕妇NIPT渗透率2020-2025年分别为40%、45%、50%、60%、70%和80%，非高龄产妇2020-2025年NIPT渗透率依次为20%、25%、30%、35%、40%和50%。
NIPT单次检测价格：目前我国各地区NIPT检测价格大致分布在800-2400之间，未来仍有下降趋势，假设2020-2025年平均单次检测价格分别为1300元、1200元、1100元、1000元、800元和600元。
2.1.4小结：NIPT呈寡头垄断格局，产品升级和医保覆盖是核心驱动力
2.2伴随诊断：精准医疗的入口，靶向用药的最佳拍档
伴随诊断（CompanionDiagnostic,CD）原理是通过在分子靶向药使用之前检测病人是否携带药物靶点，实现肿瘤的个体化治疗，提高用药效率，最终达到用药最佳疗效并减少患者治疗费用。从技术层面划分，伴随诊断市场可细分为PCＲ(聚合酶链式反应)、FISH(荧光原位杂交)、IHC(免疫组化)、NGS(高通量测序)等，其中PCR、FISH、NGS是分子诊断技术的重要组成部分，IHC属于免疫诊断方法。
伴随诊断能够解决药物研发风险高、治疗应答率低的问题。根Jorgensen&Hersom在2016年的研究数据显示，过去15年内批准的靶向药物中，无伴随诊断的靶向药物客观应答率仅为7%-45%，有伴随诊断的药物客观应答率（ORR）在41%-80%之间，伴随诊断提升靶向用药客观应答率的效果显著。
2.2.1伴随诊断目前仍以PCR技术为主，NGS增速较快
PCR实用性强，操作简便，成本较低，是目前主流伴随诊断方式。从方法学来说，IHC主要原理为抗原抗体反应，显示结果是基于蛋白层面。其他三种都基于DNA层面，而PCR技术由于自动化程度高、单位成本低且通过技术开发，在ddPCR、ARMS-PCR等精确度更高的方法推出后，实用性强，是最为广泛使用的诊断方式，但其缺点在于只能检测已知突变。而NGS技术推出后，也对行业产生巨大影响，它可以一次性检测出全部突变，并在突变丰度、罕见突变检测等方面效果卓越，但由于目前单位成本较高，尚未大规模推行，仍需技术进一步沉淀。
全球CDx市场规模2019年预计37.6亿美元，国内约3.95亿美元，国内行业增速超30%。根据MarketsandMerkets测算，2017年全球CDx市场规模为26.1亿美元，2016-2022年年复合增长率将达到22.78%；国内市场规模相对较小，2017年市场规模约为2.22亿元，2012-2022年年复合增长率为28%，高于全球增长水平。未来随着靶向治疗的概念不断普及，市场有望保持高速发展。
伴随诊断产业链
上游：技术壁垒高，跨国巨头垄断，国内以代理业务为主，议价能力弱。基因测序、伴随诊断行业上游是设备和耗材供应商：
设备主要为基因测序仪、PCR扩增仪、核酸提取仪等，基因测序仪上游产业呈现垄断格局，基本由Illumina,LifeTech（ThermoScientific以136亿美元收购）和Roche为主，2018年Illumina的市场份额达83.92%，稳居第一；LifeTech和罗氏的市场份额分别为9.88%和5.32%。而核酸提取仪、PCR扩增仪等技术门槛相对较低，目前已基本实现国产化。
耗材包括酶、引物、探针等，上游原材料的厂商主要为国外巨头企业，包括罗氏、Meridianlifescience、Solulink、Surmodics等，因技术开发难度高，产业化成熟度低，国内企业以代理业务为主（上海起发、上海拜力生物等）。
中游：百花齐放，依托设备开发相应诊断产品。伴随诊断中游主要是各类诊断试剂，目前主要由国产企业构成，通过自身技术平台，开发各种诊断产品。
下游：主要包括医疗机构、第三方实验室（ICL）和诊断服务公司，国内医疗机构占比较高，海外以ICL为主。伴随诊断下游是采购使用试剂的用户，包括医院、第三方医学实验室、血站、体检中心等。目前国内伴随诊断采购方主要仍以医院病理科为主。检测服务模式分为3种：患者-医院、患者-医院-服务公司（ICL和诊断服务公司）和患者-服务公司，前两种以医院为流量载体，是目前最普遍的服务模式，而第3种模式占比将随着市场被教育程度的提高而提高，ICL和诊断服务公司将迎来进一步发展。此外，随着医保控费压力扩大，对于特检（病理及PCR诊断）这类检测项目，由于医院样本量不大且建设检测中心成本较高等因素存在，医院有较大的动力将特检外包给独立实验室进行检测，因此独立实验室将有较大的发展空间。
2.2.2肿瘤靶向治疗必要程序，市场渗透率有望提升
对于基因突变原理已知并具有相应靶向药物的疾病而言，使用伴随诊断产品是不可或缺的步骤。肿瘤形成的主要原因为基因突变，而对于不同的突变原理，治疗方式也不尽相同，因此在治疗之前对基因突变类型的诊断就成为靶向治疗的必须步骤，目前海外临床用药指南中均已将伴随诊断列入其中，要求靶向用药必须伴随精准的基因检测。未来随着国内靶向药物的不断上市和新药研发的不断推进，伴随诊断行业也将乘势快速增长。
靶向药纳入医保后销售额实现快速增长，有望带动伴随诊断市场扩容。在靶向药纳入医保之前，由于药物定价较高，大部分患者无法负担巨大的药物支出，因此，靶向药在国内的渗透率一直处于较低水平，而伴随诊断作为靶向用药的先驱程序，也受到药物市场的影响而导致渗透率较低，而未来随着靶向药进入医保带来的放量，伴随诊断市场也有望实现快速增长。
2.2.3肿瘤CDx市场空间巨大，渗透率有望提升
现阶段伴随诊断检测人群数量达125万，未来随着新药研发的推进，检测范围有望继续扩大。目前靶向用药主要集中于肺癌、胃癌、乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌和黑色素瘤这几种疾病中，根据全国肿瘤登记中心数据，我国肺癌、胃癌、乳腺癌和结直肠癌等年新增患者人数均较多。
（1）肺癌已有较为成熟的靶向用药，EGFR突变、ALK重排、ROS1重排等患者在进行伴随诊断后，可选择相应的靶向药物，因此在肺癌领域中，这三个基因的PCR技术相对成熟，此外，随着耐药机制的深入研究，多基因大panel的NGS试剂盒也进入市场，成为后续检测手段；
（2）胃癌和乳腺癌主要通过检测HER2阳性来选择是否使用曲妥珠单抗等药物，目前主要通过FISH或IHC来检测HER2表达，检测技术相对成熟；
（3）针对乳腺癌和卵巢癌中BRAC1/2的基因突变目前主要通过NGS的方式进行检测，该突变比例目前相对较低，测序方式定价较高；
（4）结直肠癌中EGFR/RAS突变检测是西妥昔单抗用药的前置条件，主要通过PCR方式进行检测。此外，在免疫治疗中，MSI/dMMR的检测也对后续治疗有重要意义，可通过NGS进行检测。
（5）此外，黑色素瘤的BRAFV600E检测也可以指导相应用药，可通过PCR实现。
（6）随着PD-1/PD-L1免疫治疗的快速发展，相应的biomarker也在不断发展中，目前基于IHC的PD-L1检测和基于NGS的TMB检测是较为主流的选择方式，但从结果来看，并没有对患者实现较好的区分，因此免疫治疗的精准靶向仍在研究和探寻中。
目前伴随诊断渗透率不足50%，随着大panel和NGS产品渗透率提升，市场有望进一步扩容。单价：目前PCR产品较为成熟，市场定价1000~2000元，NGS成本较高，市场定价在5000元以上，根据北京市医疗保障局印发《关于规范调整病理等医疗服务价格项目的通知》，FISH定价540元，IHC定价150元。市场：目前肿瘤分子诊断主要以PCR和FISH为主，总市场规模约11亿元，国内仍处于渗透率较低水平，不足50%。NGS由于定价较高，使用人群有限，总市场较小。市场扩容因素：
（1）行业发展：新的致病机制、新的基因位点发现、新的靶向药物：从行业发展阶段来看，目前精准医疗仍处于发展早期，最为成熟的肺癌领域目前也在不断发展中，耐药机制也使突变位点不断增加，并出现T790M、MET等可成药的突变类型。此外，随着新药研发力度的增强，KRASG12C、NTRK等位点也正在被不断攻克中，伴随诊断产品也将不断丰富，市场有望进一步扩大。
（2）产品升级：单基因小panel产品将陆续被多基因大panel产品替代，有望带动价格提升：PCR技术目前已较为成熟，但主要用于已知突变，且一次性检测基因数量有限，而对于患者来说，一次性检测单个癌种的所有可能突变类型更具有实际意义，大panel将成为产品升级替代的主要方向。此外，随着免疫治疗的兴起，对于免疫微环境的检测也在探索和发展中，而在此基础上NGS将有更大的发展潜力。
（3）渗透率提升：目前国内伴随诊断的概念还在普及中，总体渗透率有望继续提升。
根据我们测算，肺癌、胃癌等6个癌种的NGS伴随诊断市场规模约31亿元，主要测算逻辑如下：
（1）假设各癌种每年新增患者中的晚期患者为潜在的伴随诊断适用人群，根据不同癌种对应伴随诊断技术的不同，对PCR、NGS、IHC&FISH三类技术进行市场空间测算；
（2）根据市场数据显示，目前各技术检测平均单价分别为540元（FISH）、1500元（PCR）、5000元（NGS）。
2.2.4PCRvsNGS：优势互补，长期共存
就国内目前行业发展阶段而言，NGS虽然应用前景广泛，但仍处于初步发展阶段，短期内仍然面临包括发展模式尚不成熟、部分技术瓶颈尚未解决、成本较高、入院困难等诸多难题，对PCR市场份额的冲击较小：
上游NGS测序仪市场集中度较高，中游企业议价能力弱：国内基因测序公司多分布在中下游产业链，利润空间较小，因此国内NGS厂商在未来开拓市场方面瓶颈较大。国内伴随诊断龙头企业艾德生物目前也仍然是PCR为主、NGS为辅的布局模式，因此中短期来看，PCR和NGS技术仍将共存于分子诊断市场。
PCR和NGS之间是互补而非替代的关系：
（1）就目前靶向治疗现有靶点而言，PCR检测基本满足需求
对于大部分癌症而言，已有上市靶向药物的靶点数量均不超过10个，以靶向药物最丰富的的肺癌为例，现有PCR诊断产品即能满足肺癌一线核心驱动基因的快速检测需求，比如艾德生物推出的可以新一代多基因联合检测试剂盒（商品名：艾惠健）上市。该试剂盒可同时检测肺癌EGFR、ALK、ROS1、KRAS、BRAF、HER-2、RET、MET、NRAS、PIK3CA等核心驱动基因,覆盖了肺癌已上市甚至未来3~5年潜在上市靶向药物所有的核心基因靶点，因此PCR未来几年足以满足肺癌基因检测的需求。
（2）基因检测数量并非多多益善
对于某种特定的癌种而言，有检测价值的基因应该满足两个条件：（1）该癌种里面出现的突变基因；（2）能预测靶向药物效果。基因检测要根据实际需要评估的靶向药物，选择相对应的基因检测项目。目前已上市的靶向药物比较固定，当测序覆盖足够靶点基因后，再增加基因数量未必能提供更多的靶向药物指导。对于某癌种中突变极少发生的基因或者目前没有针对性靶向药物的基因，检测的意义不大。比如在乳腺癌和卵巢癌中突变很多的BRCA基因，在肺癌在极少出现突变，再比如肺癌中突变经常发生SMARCA4基因，由于没有针对性药物，即使检测出突变也没有预测药物疗效的价值。
伴随诊断临床需求的两个维度分别是是靶点和治疗方案，在目前已开发的一线治疗靶向药物中，针对EGFR、BRAF等靶点的伴随诊断采用PCR技术，而NTRK、RET等靶点则是PCR和NGS共存；二/三线治疗靶向药的伴随诊断目前仅适用于EGFR和ALK靶点，其中EGFR突变使用PCR技术，而NGS尚未得到有效应用。
伴随诊断是分子诊断技术比较成熟的应用领域之一，目前处于PCR技术为主、NGS为辅并快速发展的局面，在技术发展、新靶点和新靶向药物的不断发现、更多靶向药物以及伴随诊断产品纳入医保等驱动力下，行业持续发展驱动力强，景气度高。
（2）未来市场增长主要来自传统癌种的存量市场以及新靶向药物的增量市场。存量市场：主要来自传统癌种（肺癌、结直肠癌、乳腺癌等）检测产品渗透率/人均检测次数/人均客单价提升；增量市场：主要来自新靶向药物上市带来的伴随诊断产品的开发。
国内艾德生物和燃石医学分别是PCR和NGS伴随诊断领跑者，先发优势明显。艾德生物凭借多年的技术优势和产品布局成为伴随诊断行业领跑者，产品管线丰富，核心竞争力强，渠道和品牌优势明显，PCR领域基本实现进口替代；从中长期发展来看，公司后续BRCA试剂盒、9基因检测试剂盒等产品有望为公司业绩带来增量，同时公司积极和强生、阿斯利康等知名企业合作，在伴随诊断产品上市、产品销售渠道下沉方面逐步发力，最大程度享受行业发展红利，叠加国外市场逐步打开，公司业绩未来可期。在NGS伴随诊断领域，燃石医学是肿瘤NGS伴随诊断领域龙头，凭借核心技术优势于2018年拿下国产“肿瘤NGS试剂盒第一证”，目前在肿瘤NGS伴随诊断市占率第一。
2.3肿瘤早筛：前景广阔，市场容量巨大
2.3.1肿瘤早筛意义重大，显著提升患者生存率
肿瘤早筛是指用快速、简便的方法，从大量看起来健康、尚未出现症状的目标人群中筛选出极少数肿瘤高危群体，能够及早发现肿瘤，降低发病风险，尤其是发病率高、死亡率高、发展周期足够长的癌种，比如肺癌、胃癌、结直肠癌等。以结直肠癌为例，中国人群结直肠癌的5年生存率在I、II、III、IV其分别为95%、73%、54%和8%，因此，肿瘤的早发现和早诊断对于提升患者的生存率至关重要，同时也能减少国家和个人的医疗支出负担。根据世界卫生组织数据，1/3的癌症可以通过早期发现得到治疗。
现阶段早筛手段有诸多局限性，并且多数癌种尚无有效的早期检测手段。现阶段肿瘤早筛主要依靠内镜、影像学检测（低剂量螺旋CT等）、组织活检等传统检测手段，普遍存在一定的局限性，而且敏感度和特异性都不够理想。其中内镜（胃镜和肠镜）虽然能够较早期发现食管癌、胃癌和肠癌，但内镜检查具有侵入性创伤，检查过程痛苦，对病人体质要求较高，且不包括在常规体检项目中，导致筛查渗透率较低；影像学手段通常具有辐射性，而且对早期肿瘤的识别力较低；组织活检取样困难，且由于肿瘤的异质性容易造成取样不完全，不利于诊断分型又容易导致并发症，同时假阳性和假阴性概率也较高。同时，目前多数癌种尚无有效的早筛手段，根据美国国家肿瘤中心（NCI）指南，目前仅有乳腺癌、宫颈癌和结直肠癌有NCI推荐的筛查手段，其中乳腺癌早筛使用的钼靶技术仍具有辐射、产生疼痛感等缺陷，其他多数肿瘤类型没有NCI指南推荐的适合筛查的检测手段。
2.3.2他山之石：日本胃癌筛查五年生存率高达80%
根据2018年《柳叶刀》全球肿瘤生存趋势检测报告显示，我国整体肿瘤5年生存率为36.0%，远低于美国的64%和日本的57.4%。以胃癌为例，中国胃癌病人的5年生存率仅为20%，和日本80%的胃癌5年生存率差距较大。日本胃癌患者5年生存率处于世界领先水平，主要原因包括：
胃癌内镜筛查技术较高：日本的早期胃癌内镜诊治水平一直处于世界领先地位，其中窄带成像联合放大内镜是诊断早期胃癌的重要工具，在日本较为普及；
政府鼓励全民筛查：日本早在1983年开始实施全国范围内的胃癌筛查，到1990年后，每年约有600万人进行胃癌筛查；2015年，日本修改《胃癌筛查指南》，将内镜筛查作为胃癌筛查方法；
2.3.3政策推动肿瘤早筛发展，覆盖率有望逐步扩大
政策推动肿瘤早筛持续向好发展。目前我国肿瘤发病率和病死率都居于世界前列，每年花在肿瘤治疗上的费用超过2200亿元。过去十年，政府已经成为推动癌症早筛领域发展的重要力量，推出多项政策促进癌症的早筛早诊。2016年国务院发布的《“健康中国2030”规划纲要》提出要强化慢性病筛查和早期发现，对高发地区重点癌症开展早诊早治工作，推动癌症、脑卒中、冠心病等慢性病的机会性筛查，并提出到2030年要实现全人群、全生命周期的慢性病健康管理，总体癌症5年生存率提高15%；《2019年政府工作报告》指出“要实施癌症防治行动，推进预防筛查，早诊早治和科研攻关，着力解决民生痛点”。此外，部分地方政府已经开展癌症筛查项目，提供免费筛查服务，进一步提高癌症早筛早诊的覆盖面。
2.3.4国内外企业加速布局肿瘤早筛市场，液体活检是新方向
液体活检弥补常规早筛手段缺陷，市场容量大。胃镜、肠镜、组织活检等常规癌症筛查方法虽然应用广泛，但是存在侵入性、取样困难、敏感度较低等诸多问题。近几年，基于PCR、NGS等分子诊断技术的液体活检发展迅速，在肿瘤早筛中应用前景广阔。液体活检是指一种非侵入式的血液测试，能检测肿瘤或其转移灶释放到血液中的循环肿瘤细胞（CTC）和循环肿瘤DNA（ctDNA）碎片和外泌体，从而判断肿瘤的基因突变情况。相比传统的早筛手段，液体活检具有取样方便、灵敏度高、非侵入性、有效应对肿瘤异质性、在疾病发展的不同阶段可重复取样等优势。虽然目前仍处于研究阶段，但应用前景十分广阔。
国外市场：仍处于研究阶段，前瞻性验证结果取得突破
国外液体活检在肿瘤早筛的应用仍处于研发阶段，代表性企业包括美国液体活检龙头GuardantHealth、癌症早筛Grail、Epigenomics、ExactSciences等，肿瘤早筛分为单个癌种早筛和泛癌种早筛：
单癌种早筛：目前以结直肠癌为主，已有Epigenomics、ExactSciences两家公司的结直肠癌早筛产品获得FDA批准；
泛癌种早筛：相比单癌种早筛，泛癌种早筛需要同时检测跟多指标，对敏感性要求较高，目前仍处于前瞻性验证阶段，代表企业包括GRAIL、Thrive等，2019年Grail开发发的针对乳腺癌、结直肠癌、胃癌等14个癌种的早期筛查被FDA批准为突破性设备（BreakthroughDevices），对于全球癌症早筛领域是一个里程碑事件。2020年4月，美国Thrive公司研发的血液检测产品在针对接近10000名无癌症患病历史的健康女性的前瞻性试验中，结果显示该检测产品能够发现常规筛查无法发现的早期癌症患者，血液筛查和常规筛查并用能够将检查出的癌症患者数目翻倍，这是全球首个前瞻性、国际性癌症早筛血液检测研究的结果，可将假阳性结果降至0.4%。
国内肿瘤早筛行业仍处于起步阶段。国内肿瘤早筛市场仍处于行业发展的早期阶段，但绝大的市场空间吸引了众多新兴生物科技公司的布局，包括鹍远基因、思勤医疗、吉因加、莱蒙君泰、易碧恩等，此外贝瑞基因、艾德生物、透景生命等传统的肿瘤基因检测也开始将肿瘤早筛纳入其业务范畴，其中贝瑞基因的肝癌早筛项目Precar已经取得重大突破，在特异性100%的情况下，肝癌的检测灵敏度超过97%，从临床数据看具有很高的价值。目前大多数公司开发的肿瘤早筛产品主要针对结直肠癌、肝癌和肺癌等常见的单一肿瘤类型，莱蒙君泰、思勤医疗、吉因加等少数公司研发了泛癌种早筛产品，其中结直肠癌早筛进展较快，目前有鹍远基因、康立明生物的结直肠癌早筛产品获得NMPA批准上市。
2.3.5小结：市场扩容动力十足，PreCar肝癌早筛项目或成行业标杆
相比“拥挤”的肿瘤个体化治疗领域，肿瘤早筛尚处于“蓝海”市场，巨大潜在需求吸引国内外企业加速布局并抢占市场份额。肿瘤早筛赛道仍处于前期研究阶段，其核心技术液体活检仍有诸多瓶颈亟需攻破，但千亿级市场潜在规模吸引国内外企业加速布局肿瘤早筛市场。
未来市场的驱动力主要来自政策、技术和市场需求三个层面：
（1）政策：在一系列政策加持下，国内癌症早筛市场逐步规范化，医保支付和不同癌种早筛指南将逐步扩大肿瘤早筛的覆盖面，市场渗透率有望加速提升；
（2）技术：液体活检的细胞肿瘤（CTC）、肿瘤细胞DNA（cDNA)等诊断技术发展快速，目前Grail、贝瑞基因等国内外优质企业已经取得一定的突破并在大规模前瞻性验证阶段表现突出，未来随着技术逐步完善、成本不断降低，肿瘤早筛将成为常态化；（3）市场：目标人群主要是健康人群，群体基础广阔，且近几年民众体检意识不断增强，体检人次从2011年的3.44亿人次增长至2018年的5.75亿人次，同时伴随着重大阳性检出率的提升，让民众越来越意识到肿瘤早筛的重要性。然而，精准定位市场需求和诊疗路径或将成为突破口。
我们看好贝瑞基因PreCar肝癌早筛项目，预计有望成为早筛成功标杆：
2.4传染病检测市场
2.4.1新冠检测：核酸检测是金标准，疫情下试剂检测需求大增
精准度高：核酸检测相对抗体检测更加精准，只要采养和分离核酸成功，除非样品受到污染，否则基本不存在假阳性或者假阴性。
辨识度强：能够筛检出尚未产生抗体的潜伏期，也能够区分已经治愈的患者，可以作为治愈标准之一。
开发较容易：核酸检测开发较为容易，原则上只要有病毒的基因序列，马上就可以设计生产出识别病毒的特异性探针，而只要将探针序列公布，所有厂商和生物试剂公司在获得序列的数个小时内就可以开发出对应检测试剂。
核酸检测具有早期诊断、灵敏度高和特异性高等优点，是确诊新冠肺炎的“金标准”，但核酸检测可能会由于采样不当、标本保存不当等原因出现“假阴性”。血清学检测通过检测血清特异性IgM和IgG的含量来判断是否确诊，从而弥补核酸检测容易造成漏诊的缺点。根据国家卫建委《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（第七版）》，血清学检测与核酸法联合检测作为确诊病例和疑似病例的诊断依据之一。
2.4.2血液筛查市场：血筛核酸检测高效灵敏，替代酶联免疫成趋势
（1）血液核酸检测试剂单价：从近几年国内血液核酸检测试剂招标价格来看，中标价大多数位于30-60元/人份之间并呈现出下降态势，假设20-22年每人份（200ml）平均检测成本为45元、43元和40元；
（2）无偿献血人次年增长率：近几年无偿献血人次增速逐步放缓，2017-2018年增速非别为4.21%和2.74%，假设2020-2022年国内无偿献血人次年增长率为3%；
血液筛查是疾病预防的重要手段，随着核酸检测技术的快速发展，血筛市场发展较为成熟，以qPCR为主的核酸检测技术凭借检测“窗口期”短、成本可控等优势，成为血液筛查的主要检测手段，在鼓励血源核酸检测在全国实现全面覆盖的政策下，核酸检测手段逐渐普及,目前已基本实现全国血站和浆站全覆盖。
考虑到疫情影响以及国内浆站新批难度较大，叠加核酸检测试剂盒成本逐年降低的趋势，未来血液核酸检测市场增速放缓，天花板可见，我们预计2020-2022年血液核酸检测市场规模将稳定在25-27亿元之间。
从竞争格局看，国内血筛检测试剂销售以政府招标为主，各家产品同质程度高，因此渠道优势、成本优势、仪器投放能力将成为国内厂商中标的主要因素，科华生物、达安生物、上海浩源等老牌国产企业以及罗氏、诺华等进口企业或持续受益。
2.5消费级基因检测市场
借鉴美国发展经验，推动消费基因检测市场提早进入发展期。消费级基因检测市场的发展得益于基因芯片技术的成熟，1991年全球第一款基因芯片在美国诞生，此后10年内，随着Affymetrix、Illumina、Agilent等公司不断提升芯片种类、检测通量、准确度与效率，消费基因检测服务价格不断下降，带动更多企业进入消费基因检测领域，市场开始慢慢进入发展期，2019年美国消费基因检测用户规模达到2650万人，渗透率达到8.1%，成为全球消费级基因检测市场发展最快的国家。国内消费级基因检测起步较晚，虽然早在2008年就出现了萌芽，但过高的价格促使产品滞销。直到2015年微基因、23魔方等多家基于芯片技术的基因检测公司的产品问世，国内消费级基因检测行业才算起步。
市场格局尚未成型，市场参与者众多且小而散。虽然目前消费级基因检测市场规模较小，但行业竞争较为激烈，相比临床级基因检测，消费级基因检测在技术、合规性等方面进入壁垒较低，市场玩家较多。据不完全统计，国内涉足消费基因检测业务的企业数量约为130家，其中2014-2016年成立的就有90家，消费者认知度较高的品牌主要有微基因、23魔方、安我基因三家，占据绝大部分市场份额。此外，体检中心也是国内布局消费级基因检测企业快速渗透的途径之一，比如美因基因利用民营体检机构美年健康的渠道提供大众检测服务，目前总数据量从2017年的50万份提升至600万份。在行业发展初期，企业间用户规模差异不大，竞争格局极易改变，未来用户规模的增加将是消费级基因检测市场参与者重要指标之一。
开启“诊断与药物携手”合作模式，联手阿斯利康加强渠道下沉。自2020年以来，公司先后与强生、安进、达成国内市场伴随诊断战略合作，旨在加速公司10基因产品的变更注册（扩大其伴随诊断范围），推动11基因产品在NMPA的注册审批。2020年8月，公司与德国默克达成日本市场的伴随诊断战略合作，公司公司基于PCR技术平台自主研发的“肺癌多基因联合检测产品”（即艾惠健升级版）将用于默克重磅MET抑制剂Tepotinib在日本的伴随诊断注册。除了伴随诊断战略合作外，公司与阿斯利康达成市场推广和渠道下沉合作，借阿斯利康推广团队进一步扩大公司EGFR基因突变检测试剂盒、5基因检测产品、BRCA1/2基因检测产品在基层市场的渗透率，阿斯利康在国内强大的基层市场覆盖能力有望帮助公司肺癌产品锦衣实现放量增长。
投资建议：考虑到后期肿瘤患者的回流以及公司销售推广的加强，预计2020-2022年营业收入为7.14/9.33/11.84亿元，同比增长23.37%/30.83%/26.89%，归母净利润为1.74/2.54/3.45亿元，同比增长28.72%/45.54%/35.77%，EPS分别为0.79/1.15/1.56元，对应PE为98/68/50X，维持“买入”评级。
风险提示：疫情影响海外市场开拓；产品面临降价风险；NGS产品市场竞争风险。
3.2贝瑞基因：深耕NIPT领域，专注遗传和肿瘤早筛
生育健康和遗传病检测领域
三级预防全面覆盖生育健康检测，产品类型丰富。公司在生育健康和遗传病检测领域产品布局完善，形成完整的三级预防体系，提供孕前及孕中携带者筛查基因检测（一级）、染色体疾病筛查和产前诊断及流产物遗传学病因检测（二级）、全外显子组组测序和全基因组测序（三级）的全覆盖检测服务，产品类型丰富，满足不同人群的需求。其中NIPT检测产品是公司的“明星产品”，由公司在全球率先研发并成功在临床推广，具有品牌优势。
NIPT是基因测序应用最成熟的领域，公司是最早引入NIPT并实现商业化的企业，和华大基因为行业双寡头，先发优势明显，产品升级、率先获得NIPT产品延续注册的优势将巩固公司龙头地位。公司是最早于2010年把NIPT落地中国并成功实现商业化的企业，自2011年推出全球首个NIPT检测产品后，凭借先发优势、丰富的临床数据积累以及自身技术和平台优势，在NIPT市场处于领先地位，目前市占率在33%左右。公司不断扩大NIPT业务版图，研发出检测病种更多的NIPTPlus产品，将筛查疾病种类由三种扩展到百余种，检出率提高一倍，进一步增加公司竞争优势，该产品预计2020年申报注册。2019年8月，公司NIPT产品“贝比安”完成10万例临床验证后，顺利完成产品延续注册，目前仅有贝瑞基因一家，这需要企业同临床机构进行大量合作、同患者进行大量规范化的随访，本身就具有先发优势的贝瑞基因在率先获得产品延续注册后，在后续市场竞争中有望继续保持领先地位。
CNV-Seq是推荐一线染色体畸变产前诊断技术。公司自主研发的“科诺安”染色体拷贝数变异检测（CopyNumberVariationSequencing，CNV-Seq）主要用于产前诊断和流产物遗传学病因检测领域，在《低深度全基因组测序技术在产前诊断中的应用专家共识》中被推荐作为一线产前诊断技术对可能存在胎儿染色体异常的孕妇进行产前诊断，可检测外周血、绒毛、羊水、脐带、流产物等多种类型样本，一次性分析23对常染色体非整倍体以及>100kb的染色体拷贝数变异。传统染色体畸变检测技术-核型分析和染色体微阵列分析（CMA）分别存在周期长、分辨率低和通量低、成本高的缺点，相比之下CNV-Seq技术具有检测范围广、高通量、操作简便、兼容性好、适合低比例嵌合体的检测和所需DNA样本量低等优势。
前瞻性布局肿瘤早筛，肝癌早筛独家产品有望2020年落地。除了成熟的NIPT市场，公司还积极布局肿瘤检测领域，2017年公司将旗下肿瘤业务进行剥离成立和瑞基因，并战略性地将业务向肿瘤早筛和早诊延伸，将肝癌、妇科肿瘤、肺癌确定为重点研究方向。
（1）肿瘤基因检测领域：公司已拥有NSCLC基因突变检测、结直肠癌13基因检测、BRCA1/2基因突变检测等多个产品，在研管线丰富，覆盖伴随诊断、肿瘤易感性检测、预后判断等全方位检测项目，此外，公司参与推进“大Panel在肺癌靶向用药、免疫治疗等方面的伴随诊断”的多中心研究项目将有效弥补国内大Panel肿瘤临床研究实验的空白，整体研究预计2022年完成。
肝癌早筛主要针对高危人群，其中肝硬化患者和乙肝/丙肝病毒携带者是主要潜在适用群体，根据我们对未来10年早筛理论市场规模的测算，预计2025年公司收入有望超过25亿元，2030年有望达到80亿元左右（渗透率55%），具体测算逻辑如下：
（1）高危人群每年早筛次数：根据国家卫健委发布的《原发性肝癌诊疗规范（2019年版）》，建议高危人群至少每隔6个月进行1次检查，即一年检测2次；由于肝癌的转化路径一般是“肝炎-肝硬化-肝癌”，肝硬化患者患癌风险较高，在我们的测算中假设肝硬化患者每年检测2次，乙肝/丙肝病毒携带者每年检测1次；
（2）高危人群早筛渗透率：鉴于产品刚问世时单价仍较高，预计肝硬化人群渗透率较低，假设2020年渗透率为0.01%,逐渐上升至2030年的40%；乙肝/丙肝病毒携带者患癌风险相对较低，假设2021年渗透率为0.10%，逐渐上升至2030年的15%;
（3）检测单价：目前市场上已知泛生子肝癌早筛检测服务终端单价为5000元/次，假设2021年公司肝癌早筛服务落地后出厂价约为3000元/次，随着早筛成本降低、后续竞品的出现，肝癌早筛出厂价逐年下降至2030年降至700元/次；
（4）贝瑞基因市占率：公司PreCar早筛项目预计2020年以LTD形式落地，由于是独家产品具有先发优势，假设2020年市占率为100%，随着后续竞争产品的出现，公司市占率逐步下降，至2030年稳定在55%左右。
毛利率略有下滑但仍维持较高水平，三费出现小幅波动。2017-2019年公司毛利率始终维持在60%左右的水平，2020Q1受疫情影响，销售毛利率为55.43%，同比下降0.83%。销售费用率呈现逐年下降趋势，2020Q1为15.52%，同比下降0.2pct，管理费用（含研发费用）为15.47%，同比增加3.46pct，主要是疫情期间公司在新冠病毒检测及三代测序试剂盒的研发投入增加；财务费用率为0.95%，同比增加1.21pct，主要系支付银行贷款利息所致。
投资建议：公司是国内基因测序领先企业，肿瘤早筛试剂盒预计2021年落地，生育健康业务的科诺安染色体疾病检测产品和NIPTPlus预计2021年申报注册，市场空间巨大。受疫情影响，检测业务正在修复中，下半年有望逐步回暖。我们预计2020-2022年营业收入为20.11/26.19/33.07亿元，同比增长24.31%/30.26%/26.23%，归母净利润为3.67/4.54/5.63亿元，同比增长-6.06%/23.75%/23.95%，EPS分别为1.03/1.28/1.59元，对应PE为73/59/48X，给予“买入”评级。
风险提示：新冠疫情风险；产品研发和临床试验不及预期；产品申报和注册不及预期。
3.3凯普生物：HPV核酸检测佼佼者，专注妇幼检测领域
凯普生物是国内领先的分子诊断产品及服务提供商，在生殖感染、出生缺陷等感染性、遗传性疾病领域已开发系列核酸检测试剂，广泛应用于医院临床诊断、大规模人口筛查，其中HPV（人乳头瘤病毒）检测市占率第一，约占1/3市场份额，地贫、耳聋、STD（性传播疾病）等检测市占率均在前三。公司拥有两大产品开发技术平台—拥有自主知识产权的导流杂交技术平台和PCR荧光技术平台，每年研发支出5000万以上，在研项目近60个，其中3个处于临床阶段的产品，4个处于注册申报阶段的产品，每年推出10款左右新品，形成产品集群。经过多年的技术积累和品牌建设，公司已发展成为国内分子诊断领域领军企业之一。除了核酸检测产品的研发，公司向下游产业链延伸，重点拓展第三方医学检验服务，打造了“核酸检测产品+分子诊断服务”一体化经营模式，依托医学检验服务领域的业务拓展进一步推动公司核酸检测试剂业务的增长，协同效应明显。
需求端+政策双轮驱动HPV检测市场持续景气。随着进口四价、九价和国产二价HPV疫苗的陆续上市，女性对宫颈癌预防意识增强，叠加国家推出两癌筛查政策，HPV检测市场有望迎来蓬勃发展，渗透率或加速提升，公司作为国内口碑和渠道资源双赢的行业龙头，有望率先收益，继续领跑HPV检测市场。
公司新冠检测试剂远销海外，国内加快新冠核酸检测实验室建设或利好公司核酸检测服务。在新冠疫情爆发后，早在2020年2月3日公司便完成了新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂的开发,并于今年3-4月先后获得欧盟CE认证与巴西ANVISA认证，目前公司新冠检测试剂盒已经出口至全球40多个国家。6月15日，凯普生物研发的新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒（荧光PCR法）正式列入WHO应急使用清单，在当前全球严峻的疫情形势下，该产品的海外需求或将进一步扩大。同时，新冠疫情极大推动了核酸检测市场的发展，国家国家卫健委发布的《关于加快推进新冠病毒核酸检测的实施意见》中强调所有二级以上医院加快核酸实验室建设，凯普作为国内核酸检测领先企业，凭借产品线丰富、专业销售团队、渠道下沉深度等优势，将在下一轮核酸检测市场快速发展中受益。
投资建议：公司为国内HPV核酸检测龙头，HPV检测市场渗透率有望进一步提升，同时在疫情影响下，公司第三方检测服务业务发力明显。我们预计2020-2022年营业收入为10.71/12.70/16.56亿元，同比增长46.90%/18.54%/30.39%，归母净利润为2.51/3.02/4.00亿元，同比增长70.10%/20.55%/32.49%，EPS分别为1.15/1.39/1.84元，对应PE为44/37/28X，给予“买入”评级。
风险提示：疫情恢复不及预期；新产品研发不及预期；市场竞争风险
3.4华大基因：基因测序领跑者，自主研发测序仪彰显实力
华大基因成立于1999年，是全球最大的基因组学研发机构，主营业务为通过基因检测、质谱检测、生物信息学分析等多组学大数据技术手段，为科研机构、医疗机构等几桶研究服务和精准医学检测综合解决方案，目前公司业务已经覆盖全球100多个国家和地区，包括国内2000多家科研机构和2300多家医疗机构，其中三甲医院300多家，海外合作的医疗和科研机构超过3000家。
四大业务线布局完善，全产业链优势明显。公司产品覆盖生育健康、肿瘤防控、感染防控、多组学大数据与合成业务四大领域：
肿瘤防控：主要服务包括遗传性肿瘤基因检测、HPV分型基因检测、肿瘤标志物测定、肿瘤个体化诊疗等。在肿瘤临床业务方面，公司已经与超过400家三甲医院建立了长期业务合作关系，累计为超过8万名受检者提供肿瘤基因检测服务。今年来，公司加速推出肿瘤基因检测产品，包括遗传性肿瘤基因检测产品、EGFR/KRAS/ALK基因突变联合检测试剂盒(联合探针锚定聚合测序法)、BRCA1/2基因突变检测试剂盒(联合探针锚定聚合测序法)等，产品储备丰富。
感染防控：感染防控业务以PMseq病原微生物高通量基因检测为核心产品，主要解决临床疑难危重感染性疾病病原检测困难、阳性率低、检测周期长的难题。依托和各医疗机构、科研机构的合作，PMseq检测样本量呈现快速增长趋势，截至2019年低，PMseq累计完成约8.3万份样本检测。其次，公司在全球新冠肺炎检测中作出了突出贡献，公司自主研发的新冠病毒核酸检测试剂盒（荧光PCR法）先后获得中国、欧盟CE、美国EUA、日本PMDA和澳大利亚TGA的审批认证，试剂盒订单覆盖70个国家和地区。截至2020年4月20日，公司检测试剂盒日产能已提升至200万人份，产能在2个月内扩增了40倍，为新冠疫情的大规模筛查提供了保障。
多组学大数据与合成业务：多组学大数据服务主要面向以高校、研究性医院等为代表的科研机构，公司自主研发出DNBSEQTM核心技术，积极推动多组学大数据业务，具有高准确度、低样本错混率和价格优势等特点，数据质量有保障。合成类业务包括基因合成、Oligo合成和全基因组/染色体片段系统设计改造与合成服务。
业绩保持稳健增长，毛利率较高
营收和净利润增长稳健。2015-2019年公司营业收入保持稳定增长，从13.19亿元增长至28.00亿元，年复合增长率为20.72%，2020Q1营业收入为7.91亿元，同比增长35.78%。2019年实现归母净利润2.76亿元，同比下降28.5%，2020Q1实现归母净利润为1.40亿元，同比增长42.6%。2020Q1业绩表现良好，主要系疫情影响下公司自主研发的新冠检测试剂盒需求激增带动业绩增长。
投资建议：公司为国内基因测序服务龙头。上班年受疫情影响，新冠检测业务需求激增，预计下半年疫情常态化，公司海内外新冠检测试剂销售和检测服务有望持续贡献业绩，同时公司在肿瘤全周期布局产品将加速推进，以LTD或产品形式进行商业化，驱动公司业绩持续增厚。我们预计2020-2022年营业收入82.75/70.94/87.28亿元，同比增长195.48%/-14.27%/23.03%，归母净利润为22.73/17.61/22.38亿元，同比增长722.61%/-22.53%/27.11%，EPS分别为5.68/4.40/5.59元，对应PE为27/34/27X，给予“买入”评级。
风险提示：新产品研发和商业化不及预期；海外业务不及预期；市场竞争风险
3.5燃石医学：NGS伴随诊断明星企业，专注肿瘤精准治疗
燃石医学成立于2014年，专注于为肿瘤精准医疗提供具有临床价值的二代测序（NGS）服务，业务及研发方向覆盖三大领域：肿瘤患病人群检测、肿瘤早筛和肿瘤基因组大数据生态圈。作为国内“临检+入院”双管齐下业务模式的代表企业，截至2020年3月31日，燃石医学已经将NGS检测落地全国顶尖的44家医院检测科室，自成立以来，燃石医学已经累计进行了18.5万次检测。同时，公司与安捷伦科技、珀金埃尔默、Illumina、凯杰达成战略合作，并于阿斯利康、强生、拜耳、百济神州、基石药业等全球知名药企合作提供“诊断+药物”中国市场联合开发推广服务。
先发优势明显，公司肿瘤NGS检测市场份额第一。2018年7月，公司自主研发的肿瘤NGS产品“人EGFR/ALK/BRAF/KRAS基因突变联合检测试剂盒（可逆末端终止测序法）”获NMPA批准，拿下国产“肿瘤NGS试剂盒第一证”，弥补了行业空白，获得抢占市场的先发优势。根据灼识咨询报告显示，在中国基于NGS的肿瘤基因检测市场上，按2019年接受测试的患者人数计算，公司以26.7%的市场份额位居第一，其中肺癌患者比例达31%。
“临检+入院”双管齐下，中心实验室业务占比超70%，院内业务呈现高增长。公司业务模式主要包括中心实验室业务、院内业务和医药研发服务三块：
中心实验室业务：提供肿瘤基因检测服务，主要处理各地医院交付给公司的癌症患者的组织和液体活检样本并发布检验报告，适合小型医院，2017-2020Q1公司中央实验室模式分别贡献收入为79.1%、77.3%、72.4%和68.6%，是公司营收贡献主力军。
院内业务：主要通过合作建立实验室、代理检测设备以及提供试剂盒等形式，使医院能够自行进行检测，适合大型医院，目前公司已经与国内44家三甲医院合作建立了院内实验室，收入主要来自协助医院购买实验室设备和销售院内试剂盒，这种模式下一旦院内实验室、设备和系统到位，公司可以定期、重复出售试剂盒，从而创造较高的准入门槛和客户忠诚度，2017-2019年分别贡献收入为9.7%、15.9%和23.0%，保持稳定上升趋势。
医药研发服务：为制药公司开发针对各种癌症的靶向治疗和免疫治疗新药，并未医院提供癌症诊断和治疗研究，目前收入占比较少，2018-2020Q1分别贡献收入6.8%、4.6%和6.0%。
收入保持高速增长，高研发投入导致净利润亏损。公司2017-2019年营收分别为1.1亿元、2.1亿元和3.8亿元，CAGR为85%，处于高速增长的态势。2020Q1受疫情影响，实现营收0.67亿元，同比下降35.5%，主要系疫情期间检测服务收入下降5040万元。归母净利润方面，由于持续较高的研发投入，公司近三年归母净利润表现欠佳，2017-2019年净亏损分别为1.31亿元、1.77亿元和1.69亿元。
毛利率超过60%，研发投入较高。从毛利率角度看，公司毛利率超过60%，并且逐年稳定上升。作为一家研发驱动性企业，公司在研发投入上始终居高不下，2017-2019年研发费用率维持在40-50%。
风险提示：产品研发不及预期，市场推广不及预期；疫情恢复不及预期
3.6泛生子：专注癌症精准医疗，科研+临床协同发展
泛生子成立于2013年，是中国领先且快速成长的的癌症精准医疗公司，致力于提供多应用场景的一站式分子诊断解决方案，包括癌症早期筛查、诊断与检测以及药物研发服务，目前拥有7款获批IVD产品，服务中国500余家医院、数十家药企和科研机构。同时，公司拥有中美双研发中心，两家通过体系认证的医疗器械生产基地和位于北京（CAP、CLIA双认证）、上海、杭州、重庆和广州的医学检验实验室。公司核心管理层拥有丰富的从业及科研经验，包括首席科学家、美国杜克大学神经肿瘤讲习教授闫海，前FDA资深专家胡云富博士等，研发和管理综合实力强劲。
三大业务齐头并进，癌症早筛或成新增长点。公司主要业务包括诊断与监测、癌症早筛和药企服务：
（1）布局全面的诊断与检测业务
LTD服务布局全面，契合不同肿瘤患者需求。根据不同患者需求，公司已经根据Panel大小和不同癌种，提供了适应不同应用场景和患者需求的伴随诊断产品系列。从检测样本来看，除了大多数同类企业都提供的FFPE（石蜡包埋组织）样品和血液样品两大检测范围外，公司还提供尿液和脑脊液检测，在膀胱癌和脑肿瘤这两大癌种上领先于同行。此外，公司重磅产品OncoPanScan适用于所有实体瘤患者，包括新诊断的患者、耐药患者和疾病复发患者，可以为患者提供点突变、插入、融合蛋白、TMB（肿瘤突变负荷）、MSI（微卫星不稳定性）等全方位的评估指标，同时还兼容Illumina和华大制造的测序平台，应用场景进一步得到拓宽。
（2）癌症早筛业务
在早筛布局上，公司以肝癌为切入点，自主研发的HCCscreen（一种液体活检试验）检测方法目前已经取得了阶段性的成果。在一项331名无症状HBV携带者参与的前瞻性队列中，HCCscreen鉴别了24例阳性病例，其中有4例在6个月的随访中被诊断出患有HCC，并且四例病例均处于早期（肿瘤<3cm）；而其余307个在12个月的随访中，都没有肝癌发生，实现了17％PPV（阳性预测值）、100％敏感性和94％特异性。此外，HCCscreen已经在中国不同地区的多个队列中得到验证，显示出88-95%的敏感性和94-97%的特异性。泛生子基因下一阶段的肝癌早筛研究已入围国家十三五重大专项，其肺癌和消化道癌症的早筛研究也已列入科技部国家重大专项。
（3）面向B端的药企服务
公司已经与阿斯利康、拜耳、罗氏等26家知名生物制药公司合作，是国内NGS癌症诊断和检测公司合作生物制药公司数量最多的企业，能够提供针对分子靶向疗法和免疫疗法的生物标志物评估、临床试验入组、伴随诊断开发，以及药品联合营销批准等定制服务和产品来满足不同需求。前FDA资深专家胡云富博士的加入，将进一步强化公司在该领域的综合实力。
风险提示：产品研发不及预期；海外疫情风险。
3.7诺禾致源：深耕科研服务领域，聚焦建库测序业务
公司于2011年成立，是国内通量最大的基因测序科研服务提供商之一。公司依托NGS和生物信息学等平台，为高校、科研机构、研究性医院、药企等企事业单位提供测序服务，服务客户覆盖超过60个国家、超过4000家客户。公司主营业务分成生命科学基础科研服务、医学研究和技术服务和建库测序平台服务三块。
公司聚焦于科研服务，以建库测序业务为核心。公司三大业务板块均聚焦于科研服务：
建库测序平台服务：主要对客户提供的合格样品进行建库并运用高通量测序平台测序，或者对客户提供的合格文库直接进行测序，并交付测序数据，由客户自行进行生物信息学分析。
风险提示：产品研发不及预期；产品上市不及预期；海外市场拓展不及预期；疫情风险。