測序市場非常有活力，在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，但大幕才剛徐徐拉開

測序市場非常有活力，在許多領(lǐng)域都有應(yīng)用，但大幕才剛徐徐拉開

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，DNA測序在醫(yī)療保健和生命科學(xué)領(lǐng)域有許多應(yīng)用，并且隨著成本的降低，它開始越來越多地應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。該領(lǐng)域的研究仍在不斷取得進(jìn)展，使人們能夠更好地了解生命的遺傳信息。因此，測序在臨床應(yīng)用中擁有光明的前景，基于測序信息能夠輔助臨床決策。日益增長的應(yīng)用為個(gè)性化醫(yī)療開辟了道路，有助于我們更好地了解癌癥和罕見的遺傳性疾病。

測序甚至具有用液體活組織進(jìn)行非侵入性早期癌癥檢測的潛力，它還越來越多地用于法醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)和藥物開發(fā)等其他應(yīng)用。此外，在DNA中編碼大量信息的可能，或能取代當(dāng)前的數(shù)據(jù)存儲解決方案，在未來以低成本提供空間極其高效的存儲方案。

DNA測序發(fā)展簡史：主要廠商、首批商業(yè)化產(chǎn)品及并購

目前，測序市場由少數(shù)幾家廠商主導(dǎo)，它們各自擁有自己的測序技術(shù)，且各具優(yōu)勢和缺點(diǎn)。其中，Illumina公司目前占據(jù)了超過80%的測序市場，只留下小部分市場份額給競爭對手。盡管如此，中國的華大基因（BGI）和英國的牛津納米孔（OxfordNanopore）等新廠商，有潛力用它們正在開發(fā)的新技術(shù)改變這一現(xiàn)狀，其中一些技術(shù)最快可能會(huì)在2019年進(jìn)入市場。

Yole在本報(bào)告中匯總了全球50多家開發(fā)測序技術(shù)的公司，提供了未來幾年測序市場將如何發(fā)展，以及新技術(shù)將如何改變市場競爭格局的分析。成本、吞吐量、讀取長度、準(zhǔn)確性、速度、便攜性、易于解讀等因素很關(guān)鍵且還有改進(jìn)的空間，Illumina可能在某些方面具有一定的優(yōu)勢，但并非全面領(lǐng)先。

當(dāng)前較為明朗的是，我們?nèi)蕴幱跍y序產(chǎn)業(yè)的早期階段，隨著測序應(yīng)用的普及，未來預(yù)計(jì)將有巨大的增長空間。Yole分析師預(yù)計(jì)，到2024年，測序儀器的數(shù)量將增加一倍以上，而目前這一數(shù)字約為30000臺。和剃須刀與刀片的商業(yè)模式類似，測序流動(dòng)池（flowcells）以及用于檢測測序反應(yīng)的一次性芯片等測序耗材，預(yù)計(jì)將會(huì)以21%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，從2018年的128萬套增長到2024年的419萬套。

注：流動(dòng)池（flowcells）也稱流動(dòng)室、流動(dòng)小室、流動(dòng)槽、鞘流池。

這還只是未來增長的第一步。多年前基因組測序需要1000美元，現(xiàn)在我們正朝著100美元努力。隨著測序技術(shù)的不斷改進(jìn)，將會(huì)帶來更加經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的測序，未來10美元甚至以下的基因組測序都將成為可能。到那時(shí)，每年對流動(dòng)池的需求量將不再是百萬級，有可能將會(huì)達(dá)到億級，這為整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈帶來了巨大的市場機(jī)遇。

測序市場的流動(dòng)池出貨量預(yù)測

對于更經(jīng)濟(jì)、更好、更快、更長的測序讀數(shù)，半導(dǎo)體技術(shù)在推動(dòng)這一無止盡追求中發(fā)揮著關(guān)鍵作用

大多數(shù)測序技術(shù)都在某種程度上使用微觀結(jié)構(gòu)，微型珠、孔、膜、圖案化表面和納米孔，都是可以在測序耗材中找到的微結(jié)構(gòu)。大部分廠商的測序耗材正利用半導(dǎo)體技術(shù)以可復(fù)制且可擴(kuò)展的方式制造這些微結(jié)構(gòu)。擴(kuò)大測序能力的關(guān)鍵始終在于增加流動(dòng)池的密度，以在同一表面區(qū)域生成更多數(shù)據(jù)。過去15年來，測序成本的下降速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過摩爾定律，這絕非巧合。

光學(xué)檢測方法通常使用玻璃，而電學(xué)檢測方法的出現(xiàn)推動(dòng)了硅和CMOS的使用。硅，尤其是CMOS，是目前正在開發(fā)的大多數(shù)技術(shù)的流動(dòng)池首選材料。未來幾年將推出多種新技術(shù)，預(yù)計(jì)將大幅增加相關(guān)的晶圓需求數(shù)量。測序廠商需要或?qū)⑿枰笠?guī)模制造這些流動(dòng)池，從而為半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的各個(gè)層級創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。實(shí)際上，大多數(shù)測序廠商已經(jīng)選擇將這種產(chǎn)品外包給專業(yè)制造商。

不過，一些初創(chuàng)企業(yè)在開發(fā)階段仍然面臨困境，因?yàn)榇S似乎還沒有意識到流動(dòng)池未來的潛在市場會(huì)非常大。因此，初創(chuàng)企業(yè)很難獲得所需要的設(shè)備和工藝支持。在本報(bào)告中，Yole分析了供應(yīng)鏈，并重點(diǎn)關(guān)注了主要廠商和新興廠商領(lǐng)先的流動(dòng)池技術(shù)，包括微結(jié)構(gòu)類型、工藝流程和隨時(shí)間的發(fā)展演變。本報(bào)告還介紹了光學(xué)檢測技術(shù)的局限性，從而需要更大的玻璃流動(dòng)池，這也為玻璃制造商帶來了重要機(jī)遇。

按材料細(xì)分的測序流動(dòng)池市場份額預(yù)測

基于半導(dǎo)體芯片的新型DNA合成技術(shù)已經(jīng)到來

基因合成技術(shù)徹底改變了我們對DNA功能的理解和為實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)和工業(yè)目的操縱DNA的能力。直到最近，DNA合成主要使用酶和化學(xué)過程。這些方法包括了隨機(jī)性錯(cuò)誤，要找出無錯(cuò)誤的DNA是一項(xiàng)耗時(shí)的工作，需要進(jìn)一步的分析和測序。

半導(dǎo)體芯片通過實(shí)現(xiàn)數(shù)千個(gè)基因的并行合成，使基因組研究領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。這正在徹底改變DNA的合成方式，從而實(shí)現(xiàn)更快更高效的DNA合成。這種技術(shù)利用半導(dǎo)體加工技術(shù)大大提高了通量，有可能使寡核苷酸合成成本降低1000倍。另一方面，通過縮小芯片的特征尺寸，可以進(jìn)一步提高吞吐量。在此背景下，預(yù)計(jì)全球用于DNA合成的半導(dǎo)體芯片市場規(guī)模將在2024年達(dá)到2.132億美元，2018年至2024年期間的復(fù)合年增長率可達(dá)40%。

藥物發(fā)現(xiàn)、農(nóng)業(yè)和數(shù)據(jù)存儲等廣泛應(yīng)用，將越來越多地依賴基因合成，以應(yīng)對與醫(yī)療保健、食品供應(yīng)和儲存方式相關(guān)的問題。本報(bào)告探討了新興的基于半導(dǎo)體DNA合成技術(shù)所帶來的應(yīng)用可能，確定了引領(lǐng)市場的重要廠商，突出了每種應(yīng)用的新需求，并討論了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)。