投资摘要：IVD黄金赛道，百亿级市场蓄势待发
无创产前诊断（NIPT）：NIPT是NGS应用成熟的典范领域，相比传统的血清学唐筛，NIPT具有检出率高、流产风险低、检测周期短、操作简便等诸多优势，市场广阔而成熟。NIPT检测范围随着技术的发展不断扩大，贝瑞基因、华大基因等龙头企业推出的NIPTPlus升级产品将检测范围拓展至更多的染色体数量或结构异常、甚至单基因遗传病，更好地契合不同的临床需求。随着国内对NIPT监管从无序到有序、越来越多省份将NIPT纳入医保或降低价格，NIPT开始进入大众价时代。国内贝瑞基因和华大基因凭借先发优势和技术优势寡头垄断，市场竞争格局已趋于稳定。
肿瘤伴随诊断：伴随诊断（CDx）是靶向用药、实现精准治疗的关键因素。目前仍以PCR为主，FDA批准的39个CDx产品中有15个是基于PCR，NGS是未来方向，2018年燃石医学、诺禾致源、世和基因、艾德生物四家企业的肿瘤NGS检测试剂盒先后获批，标志着国产NGS伴随诊断产品开始迈入市场化阶段，PCR和NGS将齐头并进、共同发展。目前伴随诊断渗透率不足50%，根据我们测算，肺癌、胃癌等6个癌种的PCR+NGS伴随诊断市场规模合计约39亿元，随着大Panel和NGS产品渗透率提升，以及更多靶点和相应靶向药物的发现，伴随诊断市场有望进一步扩容。国内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；燃石医学是国内肿瘤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。
肿瘤早筛：现有早筛手段多具有一定局限性，多数癌种尚无有效监测手段，我国早筛“蓝海”市场理论市场空间大，巨大潜在需求吸引国内外企业加速布局并抢占市场份额。从全球企业布局来看，全球头部公司多处于产品研发优化及验证阶段，Grail、Freenome和Thrive等高科技公司走在前列。国内企业尚处于起步阶段，早筛的临床验证需要较高的研发投入，其中贝瑞基因和燃石医学等企业进度领先。贝瑞基因的PreCar肝癌早筛项目预计2021年将以LTD的形式落地，预计有望成为早筛成功标杆。燃石医学主要在泛癌种早筛方向发力，包括肺癌、肠癌和肝癌三种，基于深度甲基化测序与机器学习技术，公司开展了国内迄今为止最大规模的前瞻性、泛癌种早检研究，预期纳入1.4万受试者，并计划在三年内完成早筛产品的技术优化及临床验证。在政策、技术和市场需求的驱动下，国内早筛市场有望迎来蓬勃发展。
1．无创产前筛查（NIPT）的天花板是否到达？增量空间从何而来？
市场多数认为NIPT市场已经发展成熟，每年新生儿数量趋于稳定甚至呈现一定的下降趋势，天花板已现。但我们考虑，NIPT市场成长不仅仅取决于新生儿数量，而是随着技术发展带来的疾病谱筛查扩大、以及认知度和保障度改善带来的渗透率提升：
NIPT检测范围扩大：现有获批NIPT产品主要检测13、18和21号染色体的非整倍体异常，随着贝瑞基因、华大基因等公司的NIPTPlus产品升级，检测范围将从3种常见非整倍体数目异常的检测至其他染色体非整倍体异常、染色体微缺失/微重复、单基因遗传病检测等，市场空间广阔。
医保支付覆盖+孕妇检测意识的提升双轮驱动NIPT市场扩容：随着NIPT进入技术成熟阶段，检测费用有所下调，同时医保逐步覆盖，较大程度上有助于提升可及性。2013年，深圳市率先将NIPT检测项目纳入医保范畴，极大提高了NIPT检测的认知度和渗透率。从2016年数据来看，非高龄孕妇中NIPT的渗透率仅有3%，仍有较大提升空间。目前，仅有10个省份将NIPT纳入医保。
因此，根据我们测算，目前NIPT在高龄产妇中渗透率为35%，非高龄产妇中渗透率为15%，全市场规模为40.03亿。预计随着医保覆盖提升、产品升级换代，2025年我国NIPT市场规模有望达到约100亿元，仍有超过一倍提升空间。
2．肿瘤早筛前景如何判断？玩家众多，谁才是“王者”？
肿瘤早筛相较于“拥挤”的肿瘤个体化治疗更加受到市场青睐，一方面，早筛的目标群体主要是健康或亚健康人群，较肿瘤患者群体更具有群众基础；另一方面，肿瘤早筛市场仍然处于“蓝海”，成熟化产品尚未形成，早筛理论前景可期。
千亿级潜在市场吸引国内外企业加速布局早筛业务，而我们认为能够率先走出来的产品需要精准抓住需求点及诊疗路径。贝瑞基因PreCar肝癌早筛项目走在国内外研发前列，经过多年的高研发投入和大规模前瞻性验证实验，其早筛产品即将步入收获期，最早于2020年以LTD（第三方检测服务）的形式落地。
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：
肝癌早筛主要针对高危人群，其中肝硬化患者和乙肝/丙肝患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，2025年有望达到33亿元左右，2030年有望达到约144亿元（具体测算逻辑见2.3章节）。
3．伴随诊断未来市场驱动力？
伴随诊断赛道景气度高，天花板尚远。不管是技术发展层面还是应用癌种和靶点层面，伴随诊断市场尚处于快速发展阶段，在NGS和液体活检技术不断突破、新靶点和新靶向药物的不断发现、医保端对靶向药物和伴随诊断产品的覆盖趋势等驱动力下，行业持续发展驱动力强，景气度高：
NGS和液体活检技术突破：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NGS最大的优势就是高通量，可实现大Panel检测。2020年8月，FDA批准了首个基于NGS技术的癌症液体活检产品，可同时检测55个肿瘤基因的突变；2020年7月，贝瑞基因发布大Panel基因检测产品“和全安”，可同时检测654个基因。未来随着更多基因大Panel产品的推出，有望带动价格提升；
新靶点和新靶向药物的发现：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；
医保对靶向药物和CDx产品的覆盖趋势：2017年起医保局连续开启了三轮医保谈判降价，大部分主流靶向药价格得到了大幅度的下降，靶向药物纳入医保范围且降价明显，或带动伴随诊断产品渗透率提升。2018年12月，北京医保局率先将肿瘤组织DNA测序纳入医保乙类，并限定价格为3800元。随着未来更多的省份将CDx产品纳入医保，可及性或大幅提升。
4.NGS爆发时代已来？PCR已经过气了？
NGS近几年发展迅速，在肿瘤基因检测应用前景广阔，广受资本市场的青睐，吸引大量企业布局NGS领域。市场上有声音认为PCR技术已经过时，NGS将逐步取代PCR成为主流分子诊断技术。但我们认为，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。
NGS仍存在诸多瓶颈尚未攻克，对现有PCR市场冲击较小：
1）部分技术瓶颈问题尚未解决，比如读长普遍较低、序列拼接过程中错误率在0.1-15%范围内等；
2）监管层尚未明确定义和批复高通量NGS产品，“无证”产品居多，入院困难，仅以LDT形式存在；
3）NGS尚未成为精准治疗的必需手段，PCR等其他分子诊断手段尚可满足；
4）上游检测设备、核心试剂仍掌握在海外寡头企业，成本居高，影响企业盈利性，有待观察行业上游设备企业发展情况，如华大智造、博奥晶典等；
5）医保覆盖范围局限，影响产品可及性。
从基因检测数量看，PCR能满足现有基因检测需求，NGS适合高通量检测需求：就目前靶向治疗现有靶点而言，已上市药物的靶点数均不超过10个，即使在靶向药物最丰富的肺癌，现有市场PCR检测产品（比如艾德生物的“艾惠健”）也能满足目前已上市甚至未来3-5年潜在上市靶向药物所有核心驱动基因，满足大部分人群需求。NGS的主要优势是高通量，适合大Panel检测领域，满足少数人的需求，而TMB等高通量需求尚未被“正名”。以伴随诊断为例，基因检测的目的是通过检测突变基因从而预测靶向药物效果，当测序覆盖足够靶点基因后，再增加基因检测数量对提供靶向用药指导并无益处，检测刚需性不足。
1.分子诊断：多技术共存，引领体外诊断快速发展
1.1分子诊断-发展最快的IVD细分领域
分子诊断技术的发展经历了四个阶段：
（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。
荧光原位杂交技术（FISH）
基因芯片技术
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。
PCR技术最大的特点就是灵敏度高、特异性好、及时方便，在基础研究以及医学诊断、法医学和农业科学等各大领域应用广泛。在临床诊断中，PCR技术具有诸多优势：灵敏度高，靶细胞检出率可达1/100万，病毒检测灵敏度≥3RFU，最小细菌检出率为3个，检测样本纯度要低，仅需DNA粗提取；扩增反应在2-4小时内完成，使用简便、快捷。作为临床诊断的“金标准”技术，PCR广泛应用于血站核酸检测、疾控核酸检测、临床核酸检测等领域，其中，在传染病诊断和血筛检测中，PCR技术能缩短诊断的“窗口期”并且可以定量对病原体进行检测，相比于传统的免疫诊断方式，具有不可替代的优势，基于PCR技术的分子诊断是医院对传染病诊断的“金标准”。
PCR经过三代技术更迭，精确度和灵敏度不断提高。PCR技术最早由穆勒于1985年发明，经历了第一代定性PCR、第二代定量PCR和数字PCR三代技术迭代，其中第二代定量PCR包括荧光定量PCR（qPCR）以及在其基础上分化出来的ARMS（突变扩增阻滞系统）和HRM（高分辨溶解曲线）。三代技术的主要差异如下：
第一代定性PCR技术：采用琼脂糖凝胶电泳对PCR扩增产物进行分析，存在交叉污染、检测耗时长、只能做定性检测等缺点，目前处于衰退期，已基本被淘汰；
第二代荧光定量PCR（qPCR）技术：qPCR在一代定量PCR的基础上引入荧光探针标记法从而实现定量检测，目前发展最成熟、应用最广泛、临床普及率高，为现阶段主流应用平台，正处于从成长期向成熟期过渡的阶段，市场增速在20%以上；
第三代数字PCR（dPCR）技术：dPCR是在PCR原理的基础上利用芯片和荧光检测技术进行核酸绝对定量检测。芯片技术是dPCR的核心工艺，利用对样品进行分液处理进而实现“单分子模板PCR扩增”，达到定量检测的目的，具有更高的精确度和灵敏度，目前处于导入期，市场增速在10%-15%。
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。
（3）肿瘤领域：伴随诊断、肿瘤早筛和药物研发是NGS检测在肿瘤领域应用的三大场景，其中伴随诊断是当前肿瘤NGS检测最主要的应用领域（超过95%），2018年燃石医学拿到“国内肿瘤NGS检测试剂盒第一证”，此后艾德生物、世和基因和诺禾致源的肿瘤NGS检测试剂盒相继获批。根据灼识咨询报告显示，在中国NGS癌症治疗方案提供商市场的医院细分市场中，按检测患者人数计，燃石医学2019年市场份额达到79.9%，先发优势明显。在肿瘤早筛领域，目前主流技术液体活检仍存在一定局限性。
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BioRad、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。
分子诊断细分技术多，应用前景广泛，包括应用已经相对成熟的无创产前筛查（NIPT）、伴随诊断、传染病检测、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。
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。
小结：伴随诊断赛道景气度高，天花板逐步提升
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
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。
2.4传染病检测市场
新冠检测：核酸检测是金标准，疫情下试剂检测需求大增
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
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。
DTC检测需求不断增长，市场渗透率提升空间大。由于基因检测技术专业化程度较高、国内监管政策不够完善等因素，目前我国消费级基因检测产品的消费者认知度较低。2016年国内参与消费级基因检测并拥有自身数据的个人用户总量仅约为10万人，2017-2018年高速增长，2018年已经增长至104.3万人，但渗透率也仅约为0.07%，对比美国8.1%的高渗透率，我国消费级基因检测市场渗透率提升空间较大。随着技术创新推动测序成本不断降低、消费者认知程度和接受度稳步提升，未来3-5年我国消费级基因检测市场有望迎来“爆发性”增长。根据艾瑞咨询数据显示，2020年国内消费基因检测累计用户规模将达到2070.3万人，渗透率将提升至1.48%。
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。