殘酷的自然法則卻演繹出壯美的生命世界。解構生命的終極奧義，人類得以窺視並修復自身疾病；分子診斷技術的出現與發展，則無異於給這場求索帶來一束亮光。
疫情，或許正在讓這項技術升華。
根據 CB Insights 的統計數據，近十年來全球範圍內分子診斷領域的項目平均投資額呈現總體平穩上升趨勢；最近一年，疫情因素刺激需求增長，資本市場再次熱情高漲。
圖 | 近 10 年全球範圍內分子診斷領域投資金額走勢（來源：CB Insights）
截至 2020 年上半年，全球範圍內分子診斷領域不管是平均投資額還是中位投資額相比於 2019 年都有斜率極大的增長。近十年來分子診斷領域的中位投資額約為 275 萬美元，而 2020 年到目前為止的中位投資額遠遠超過以往任何一年，這一數值達到約 1000 萬美元，超過 2019 年一倍有餘。
與之相對應的是行業和公眾對於分子診斷的關注度的上升。根據 CB Insights 的統計數據，近兩年全球範圍內分子診斷的新聞熱度逐步上升，並在此次新冠疫情爆發後達到了巔峰。
圖 | 近 2 年全球範圍內分子診斷新聞熱度走勢（來源：CB Insights）
與分子診斷技術的投資額及新聞熱度一樣受疫情影響的，是體外診斷技術。據公開資料顯示，體外診斷指數成交額在疫情發生以來達到了近三年的新高，而分子診斷在體外診斷指數成分股中佔到了半壁江山。
圖 | 近 3 年中國 A 股體外診斷指數成交額走勢（來源：公開資料，CB Insights 中國整理）
從整個體外診斷大行業的各個細分領域來看，中國不論是從技術發展程度、市場潛力與增長速度，還是從布局與深耕的資本、企業來比較，分子診斷是最受市場關注的、也是最有潛力實現對國外彎道超車的細分領域。
按照常規分類，分子診斷技術主要分為兩大類：核酸檢測以及生物晶片。核酸檢測技術具體包括聚合酶鏈式反應技術（PCR）、螢光原位雜交技術（FISH）以及基因測序技術；生物晶片主要包括基因晶片和蛋白晶片技術。同時，分子診斷設備已越來越向數位化、自動化、高通量轉型，基於雜交的檢測技術逐漸被數字 PCR、下一代測序技術（NGS）和核酸質譜所取代，並且分子診斷所能應用到的範圍也越來越廣，不再局限於遺傳病、傳染性疾病、生殖健康的檢測與診斷。
本文選取了分子診斷技術中的數字 PCR、四代測序、基因晶片、單細胞分析作為前沿技術的代表進行分析，從腫瘤早篩、腫瘤伴隨診斷和病原微生物檢測三類應用場景探討分子診斷技術的應用，並選取一級市場和二級市場的代表企業從多個角度呈現中國分子診斷領域的優質參與者。
CB Insights 中國期待能通過深度挖掘和多維度分析，尋找在中國分子診斷領域的優質企業。我們將持續跟蹤這些有活力、有持續爆發力和成長潛能的企業，看中國分子診斷行業的領軍者競逐。
前沿技術代表：數字 PCR、四代測序、基因晶片、單細胞分析
數字 PCR
數字 PCR（digital PCR）是一種核酸分子絕對定量技術。不同於傳統定量 PCR（qPCR），數字 PCR 採用絕對定量的方式，可不依賴標準曲線與參照樣本而直接檢測目標序列的拷貝數，檢測極限可達單拷貝，相比於 qPCR 擁有更加出色的靈敏度、特異性和精確性。
圖 | 各代 PCR 技術生命周期（來源：公開資料，CB Insights 中國整理）
數字 PCR 是 PCR 的下一代進化形式。初代普通定性 PCR 目前已經進入衰退期，基本已退出主流市場；二代螢光定量 PCR 是目前的主流技術，應用場景也最為全面，已形成良好的臨床基礎，處於成長至成熟階段的時期，市場增速在 15%-20% 之間；以螢光定量為基礎的 ARMS、HRM 等分化技術，現在正處於成長期，市場增速在 20% 以上；數字 PCR、多重 PCR 則屬於新興技術，該類產品可進行核酸定量，將是 PCR 領域未來的發力方向，在中國仍處於市場導入期，臨床應用仍需進一步培育，市場增速在 15%-20% 之間。
圖 | 各代 PCR 技術對比（來源：公開資料，CB Insights 中國整理）
中國數字 PCR 領域初創企業所選擇的技術路線多為 ddPCR（droplet digital PCR），即基於微液滴平臺的數字 PCR 技術。ddPCR 的工作原理是：首先通過微液滴生成儀將含待測樣品均分到大量直徑為微米級的 「油包水」 微液滴中，體積為皮升級，數量為十萬到百萬級。由於微液滴數量足夠多，微液滴之間被油層相互隔離，因此每個微液滴相當於一個「微型 PCR 孔」，微液滴中只含有待測樣品的單分子 DNA；針對這些單分子 DNA 在每個微液滴中進行 PCR 擴增反應，完成螢光標記和信號放大。
通過微液滴分析儀對每個微液滴螢光信號進行檢測，有螢光信號的微滴判讀為 1，意味著有一個初始 DNA 分子；沒有螢光信號的微滴判讀為 0，意味著沒有初始 DNA 分子。根據泊松分布原理實現對核酸樣本的絕對定量。
圖 | 液滴式 ddPCR 簡版工作原理（來源：新羿生物，CB Insights 中國整理）
對已知特定突變的檢測，數字 PCR 將會更輕量、更快捷並有更低成本。目前液體活檢領域 NGS 的應用仍佔據主導地位，縱然 NGS 可能是目前可商業化使用的最為精準的分子診斷手段，但是其相對較高的成本、相對較長的耗時、相對更高的操作要求等因素，決定了 NGS無法覆蓋全部的應用場景。尤其是在諸如伴隨診斷領域，對於一些已知的特定基因突變，數字 PCR 無疑可以以更輕量、更快捷並更低成本的路徑達到與 NGS 無差異的結果，並且，這將使醫患雙方同時獲益。
高度自動化是數字 PCR 得到診療機構接納的「殺手鐧」。不同於 NGS 在液體活檢領域「院內」和「院外」合作並行的商業化方式，數字 PCR 儀的主要商業化模式可能更加接近於傳統的 IVD 設備，即醫院或診療機構買斷數字 PCR 儀器後，儀器生產廠商持續地向客戶出售配套試劑盒等耗材以獲得持續的收入。所以，產品需要由醫療工作者完全自主操作，這對數字 PCR 儀的自動化水平提出了很高的要求，廠商將數字 PCR 儀的自動化程度提升至相當的高度，這將是獲得診療機構接納並進一步打開市場的「殺手鐧」之一。
中國初創公司在商業化進程中後勁十足。全球範圍來看，儘管歐洲大廠們很早就已經有數字 PCR 儀器的推出，但商業化推進並不如人意，Bio-Rad、Thermofisher 目前也是更多地囿於科研市場，商業化進程並無太大起色。相對而言，數字 PCR 領域的中國初創企業們卻已紛紛踏上試劑盒報證的徵途。科維思生物數字 PCR 的 HER2 基因擴增檢測試劑盒已於 2019 年在中國獲批上市，在全球範圍內一騎絕塵，其餘數家已有數字 PCR 儀獲批的中國公司也在試劑盒報證方面一路狂奔。整體來看，先於歐美大廠們，整個中國數字 PCR 領域的玩家都已經在面向更大的商業化市場磨刀霍霍、蓄勢待發。
在一片新藍海面前，市場教育依然是中國新興拓荒者們將要面臨的挑戰。當下數字 PCR 已經在科研市場獲得較好的認可，但是更廣闊醫療市場的開拓依然離不開長久的市場教育，NGS 是一個良好的先例，可以預期，數字 PCR 技術的不斷迭代發展，以及商業化進程的不斷推進，終將實現對醫療市場的縱深滲透。CB Insights 中國期待，成功的市場教育能夠成為這一進程的強力催化劑。
四代測序
測序儀是測序行業「皇冠上的明珠」。基因測序產業鏈主要分為上遊基因測序設備製造廠商，中遊面向終端用戶的測序服務機構及生物信息分析機構，下遊基因測序服務的使用者，包括醫療機構、科研機構、製藥公司和個人用戶等。其中，產業鏈上遊是技術壁壘最高的環節之一，也是玩家最少的部分。從全球來看，上遊基因測序儀大多被歐美大廠所壟斷，巨頭主要包括 Illumina、Thermo Fisher 以及 Roche。
圖 | 一代至四代基因測序對比（來源：SciPhi，CB Insights 中國整理）
中國主流二代測序儀長期被歐美廠商壟斷。長期以來，中國的上遊基因測序設備及耗材供應基本為外資企業所壟斷，NGS 關鍵技術掌握在包括 Illumina 在內的歐美生產商手裡。整個 NGS 液體活檢行業對 Illumina 的測序儀及配套試劑依賴嚴重，從而導致了居高不下的檢測成本。儘管目前華大智造勢頭迅猛，但由於更換全套體系存在巨大的遷移成本，對於使用 NGS 的液體活檢廠商來說，換用測序設備需要將整個已經建成的核酸 NGS 體系全部推倒，然後在新的 NGS 平臺上進行重新構建，所以目前國產測序儀的發展依然面臨著巨大的壓力。
圖 | 全球十大測序公司 2017 年營收（來源：SciPhi，CB Insights 中國整理）
四代測序是中國企業在測序儀領域彎道超車的機會。在中國，位於產業鏈上遊的公司屈指可數。上遊的高價壟斷嚴重限制了中下遊的發展，對於市場議價極不利好。隨著基因測序行業的發展，中下遊提供各種基因測序產品和服務的公司層出不窮，全球基因測序市場以前所未有的速度發展，引領技術革新是走出基因測序下遊產業競爭紅海的關鍵，國產替代已成一大趨勢。而四代測序則是中國企業彎道超車歐美傳統巨頭的一大機會。
納米孔蛋白是納米孔基因測序儀的核心硬體，用來提供納米尺寸的蛋白質孔道，控速蛋白為測序過程提供能量，用來控制單鏈核酸通過納米孔蛋白的速度。以上兩種蛋白都是通過生物學方法培養並提取出來的，其結構設計和製造工藝都有較高的技術門檻。
流體晶片是另一個重要組件。流體晶片需要為納米孔基因測序提供帶電的流體環境，增加測序通路，容納更多納米孔蛋白和控速蛋白並行測序，增加設備的通量和測序速度，同時提高穩定性和耐用性。信號處理電路收集納米孔基因測序產生的皮安（pA）級別的極微弱電流，再加以放大，方便普通設備識別，同時要儘可能地去除噪音，保留有效信息。最後還需要開發人工智慧算法，分析電信號，快速準確地讀出目標基因序列。
相對於 NGS，納米孔測序儀仍有頗多亮點。納米孔測序儀讀長更長，更適合檢測基因組結構變異，進行宏基因組測序；可以實時輸出測序結果，因而可用於即時檢測和快速診斷；可直接檢測過孔核酸，所以能檢測 DNA 甲基化、RNA 及其修飾；文庫製備簡單，便於提供一站式解決方案；同時，它的儀器本身小巧便攜，能把基因測序從專業實驗室裡解放出來，走進基層、社區，隨時隨地現場檢測，極具消費級應用的潛力。
首款中國國產納米孔測序儀將會為中國測序行業帶來正向蝴蝶效應。目前國內納米孔測序儀行業的發展仍處於早期階段，但也已有部分企業比如齊碳科技已經推出相關測序儀產品，這將對中國測序行業企業在報證業務安全可持續、爭取更佳的價格談判權等方面帶來微妙而重要的變化。我們有理由相信這一變化將會隨著中國納米孔測序行業的不斷發展而不斷發酵放大，對行業發展起到正向協同作用。
基因晶片
基因晶片是微陣列技術的一種，主要是採用雜交測序原理定性或定量測量生物體核酸。據公開數據顯示，2019 年全球基因晶片市場規模達到 970.2 億元，其中中國基因晶片市場規模達到 45.1 億元。預計在 2020-2025 年全球基因晶片市場年均複合增長率達 11% 左右，到 2025 年將達到 1821.4 億元。中國基因晶片近幾年需求也持續擴大，市場規模保持高增速。
圖 | 基因晶片原理（來源：3D-Gene）
基因晶片按領域分類主要有用於基因組研究的 SNP 和 CNV 晶片，用於 mRNA 表達研究的基因表達譜晶片，用於腫瘤檢測等領域的 microRNA 晶片以及 LncRNA 晶片和 DNA 甲基化晶片。相比於分子診斷領域的其它技術，基因晶片具有通量適中、靈敏度高特異性強等優勢，但不能用於擴增序列，檢測結果會有假陽性的情況。隨著技術的革新，目前的基因晶片可以快速高效地獲取空前規模的生命信息，應用場景更加豐富，高質量高密度的基因晶片層出不窮。
圖 | 基因晶片與其它分子診斷平臺對比（來源：公開資料，CB Insights 中國整理）
基因晶片產業鏈包括三部分：上遊部分為原材料包括晶片基片、點樣樣品、探針製備等，其中國外企業（ThermoFisher、Agilent）幾乎壟斷了上遊原位晶片。中遊主要包括基因晶片診斷試劑盒和基因晶片儀器，國內企業目前大多集中在此；下遊應用市場則是醫院和第三方檢驗機構等。
國內進行基因晶片業務的公司主要分為三類：一是外資企業，主要有 Illumina 等老牌企業，他們進入行業較早，基因晶片研發技術成熟；二是國家級科研中心，他們以科研為主，產業化發展緩慢；三是部分民營企業例如北京博奧晶典等，憑藉自主研發技術率先推廣基因晶片的產業化。就目前而言，掌握核心技術的頭部企業依然將有著較為明顯的競爭優勢。
單細胞分析
單細胞分析技術（Single Cell Analysis ，SCA）是近年來發展迅速、廣受資本關注的又一項可以應用於分子診斷領域的技術。其主要目的在於通過對單個細胞的研究，更好地認識到細胞異質性，並對疾病進行更為全面的解讀。已應用到的基礎研究型場景包括癌症、免疫學、神經病學、幹細胞等；臨床應用包括無創產前診斷、體外受精、循環腫瘤細胞（CTCs）等。除分子診斷外，單細胞分析在新藥開發領域也值得期待。
單細胞測序技術早在 2011 年就被《自然方法》雜誌列為年度值得期待的技術之一，在 2013 年被《科學》雜誌列為年度最值得關注的六大領域之首。從 2013 年到 2019 年 Pubmed 發表的有關於單細胞分析技術文獻數量來看，呈逐步上升的趨勢。
圖 | 2013-2020 年 Pubmed 單細胞分析技術文獻數量（來源：Pubmed，CB Insights 中國整理）
單細胞測序是基於高通量測序（NGS）方法，檢測單細胞基因組、單細胞轉錄組、單細胞表觀基因組及單細胞蛋白組，提供細胞間差異的高解析度視圖，從分子水平揭示細胞奧秘。其中，單細胞轉錄組測序（Single-cell RNA-sequencing, scRNA-seq）是目前應用最為廣泛且相對成熟的單細胞測序方法之一。單細胞測序的主要流程包括單細胞製備、單細胞分離和文庫製備、測序和初級分析，以及數據可視化和解讀。
圖 | 單細胞測序流程（來源：Illumina，CB Insights 中國整理）
目前，在全球單細胞基因測序領域技術較為領先的公司是 10x genomic 公司。在 2016 年公司推出的 10x Chromium Single Cell Gene Expression Solution 平臺整合了儀器、試劑盒以及信息學軟體，全面對接了 Illumina 測序儀，可實現大量單細胞的快速標記、測序和分析，獲得單細胞水平的基因表達圖譜以及差異情況，成為了單細胞測序的一個裡程碑。該公司在 2019 年於美國納斯達克上市，首日股價漲逾 40%，目前市值為 121 億美元。
圖 | 單細胞測序試劑輸送系統（來源：10x Genomics 官網）
除單細胞測序以外，質譜流式細胞技術也可以通過定量檢測單細胞表面的蛋白標誌物，用於單細胞層面上的分析。其繼承了傳統流式細胞儀高速分析的特點，同時具有質譜檢測的高分辨能力，是流式細胞技術的一個新的發展方向。除了檢測常規蛋白外，質譜流式細胞技術還可用於蛋白翻譯後修飾、蛋白降解產物、細胞存活率、細胞大小、mRNA 轉錄子表達量、DNA 合成速率以及蛋白酶活性等的測定。
圖 | 單細胞分析中不同模塊下的不同分析方法（來源：Nature Reviews Genetics）
總體來說，單細胞分析技術目前還處於從科研向臨床轉化的階段，也是迅速發展的階段，在未來具有很強的潛力。由於需要和傳統的分子診斷方法進行同臺競爭，單細胞分析公司除了在技術上的優化以外，技術平臺選擇落地的應用場景以及最終產品成本的控制也將是企業需要考慮的問題。
最具潛能未來應用場景：腫瘤早篩、腫瘤伴隨診斷和病原微生物檢測
腫瘤早篩
對腫瘤進行早期篩查是降低死亡率的有效方法，中國醫學科學院的研究表明中國 60% 的惡性腫瘤可以預防。腫瘤早篩主要是面向表面健康、尚未出現異常症狀的目標人群進行潛伏期的癌症和癌前病變的鑑別。
圖 | 腫瘤早篩與診斷應用階段（來源：WHO 癌症早期診斷指南，CB Insights 中國整理）
目前不同癌症早篩開展程度不同，比較普及的癌種包括宮頸癌、乳腺癌和結直腸癌，剩餘大部分癌症尚無早篩標準。腫瘤早篩的方法主要包括傳統檢測（例如腫瘤標誌物檢測、醫學影像檢測、內鏡檢查）和液體活檢兩種 。除少數癌種如乳腺癌外，液體活檢在其它大部分癌種早篩的靈敏度和特異性上都有顯著的優勢，尤其在肝癌 、結直腸癌和胰腺癌早篩領域具備極佳的發展前景。
液體活檢主要是通過採集體液樣品來實現對腫瘤基因圖譜的非侵襲性檢測，相比傳統檢測具有創傷少，操作簡便，可及時反應腫瘤發展動態變化等優點。目前液體活檢所檢測的早篩標誌主要有是患者血液中的循環腫瘤細胞（CTC）、循環腫瘤 DNA（ctDNA）、外泌體、循環腫瘤 RNA（ctRNA）和循環蛋白質等。其中 ctDNA 的捕獲相對容易，技術更加成熟，尤其是在 ctDNA 甲基化檢測方面因其能夠實現腫瘤溯源已經成為了理想的早篩標誌物，許多企業在此布局 。
腫瘤早篩產業鏈包括三部分：
上遊是基因測序設備提供商企業（例如 IIIumina、Roche、Thermo Fisher)。其核心競爭力是專利技術，壁壘最高，少數國際巨頭佔據市場主要份額；
中遊是提供第三方檢測、測序數據存儲、測序結果分析的企業。對於液體活檢的企業而言（例如貝瑞基因、燃石醫學、泛生子、基準醫療），研發能力與銷售能力是企業的核心競爭力，獲得產品的先發優勢十分關鍵。對於數據服務型企業而言（例如 CLC Bio、Next Bio、華大基因），數據解讀和分析能力至關重要 ；
下遊包括醫院和第三方獨立實驗室等。下遊腫瘤早篩檢測服務的使用者決定了中遊早篩檢測服務的整體市場容量和發展前景。
圖 | 不同應用場景下，全球癌症液體活檢的市場規模，單位百萬美元（來源：CB Insights 中國）
CB Insights 預計到 2023 年液體活檢應用於早篩的市場規模將達到 3.44 億美元，15 倍於 2018 年 2300 萬美元的市場，是液體活檢技術增速最大的應用場景規模。目前各公司開發的癌症早篩檢測技術有泛癌檢測和特殊癌種檢測兩類。其中特殊癌種檢測中肝癌和結直腸癌的研發項目最多，未來液體活檢有望成為該癌種早篩檢測的主導方法。
當然液體活檢技術在腫瘤早篩領域同樣面臨著許多挑戰，例如 ctDNA 含量低、測序噪音高、泛癌早篩中的器官溯源難等，這些都需要投入更多的時間去解決，同樣也蘊含了大量的技術革新機會。當前中國癌症早篩正處於發展初期，融資空間廣闊，未來爆發可期，在此過程中，擁有強技術和強渠道的企業有望成為最終的勝者。
腫瘤伴隨診斷
伴隨診斷（Companion Diagnostic，CD）屬於醫療器械的範疇，通常在體外進行並提供關於藥物或生物製品有效性和安全性的信息。伴隨診斷是精準醫療的重要組成部分，可以輔助確定藥物的適用對象，預測藥物副作用，以及在診療過程中輔助治療方案的調整等。伴隨診斷產品絕大多數是通過檢測特定蛋白或核酸來輔助腫瘤用藥，研究表明伴隨診斷能夠顯著提升靶向藥的客觀應答率，可以將藥物的客觀應答率 「ORR」 從 7%-45% 提升至 41%-80%。
圖 | 伴隨診斷診療方向（來源：CB Insights 中國）
美國是伴隨診斷技術與產品研發最領先的國家，佔據全球市場 30% 以上的份額。截至 2020 年 9 月 10 日，FDA 已批准的伴隨診斷產品達 44 個，其明確的生物標誌物包括 ALK、BCR-ABL1、BRCA1、BRCA2、BRAF、C-KIT、EGFR、FLT3、HER-2/NEU、IDH2、KIT、KRAS、NRAS、PDGFRB、PD-L1、ROS1、17p deletion 等。
在臨床申報方面，FDA 提供 Co-Development 、Bridging 和 Follow-on 三種伴隨診斷申報路徑。其中 Co-Development 路徑是目前最主要的伴隨診斷申報路徑，藥品與伴隨診斷產品共同合作研發，同時獲批上市，性價比最高。若特定的檢測手段未能參與藥物上市前的藥物臨床試驗入組，則可以採用 Bridging 的方式，Follow-on 是仿製 CDx 獲批的途徑。
中國的伴隨診斷起步較晚，政策制度尚未完善。目前，中國腫瘤領域的伴隨診斷產品僅獲批 6 款，且均集中在非小細胞肺癌小 Panel 中。2020 年 7 月 7 日，中國藥監局發布的《基於同類治療藥品的腫瘤伴隨診斷試劑說明書更新與技術審查指導原則（徵求意見稿）》填補了伴隨診斷試劑相關指導原則的空白。
伴隨診斷企業的商業模式主要有獨立開發、合作開發和一站式服務三種。其中受政策和市場驅動，與藥企的合作開發是目前的主流模式。與國內外各大藥企的合作情況也可以從某種程度上反應相關伴隨診斷企業的技術水平。產品技術領先，合作更豐富的企業更受市場的青睞。
病原微生物檢測
繼生育健康、腫瘤伴診之後，病原微生物檢測已然成為 IVD 市場當中最大的細分賽道之一。在整個體外診斷的領域中，病原微生物檢測方法除核酸檢測外，還包括傳統的培養法、血液學分析法、特定蛋白檢測、免疫學抗原抗體檢測、病原體質譜等等。而在分子診斷領域，較為新興的技術主要包括 mNGS 檢測以及分子 POCT（基因快檢）。
圖 | 病原微生物診斷方法對比（來源：公開資料，CB Insights 中國整理）
mNGS 檢測是這一巨大市場背後的主流技術之一，近年來備受資本關注。尤其是在新冠疫情期間，mNGS 技術在鑑定新型冠狀病毒的過程中起到了至關重要的作用，將確定新冠病毒完整序列時間大幅縮短，為後續疾病防控、臨床治療、藥物研發爭取了寶貴的時間。
mNGS 即宏基因組測序（metagenomics Next Generation Sequencing），是以特定環境樣品中整個微生物群落基因組作為研究對象，不依賴於傳統微生物培養，直接對樣本中的核酸進行高通量測序的技術方法。目前主要的應用場景包括呼吸系統感染、中樞神經系統感染、血流感染、燒傷外傷感染等。
mNGS 檢測的操作流程可大致分為 5 個步驟：核酸提取、文庫構建、上機測序、生信分析與報告解讀。前面的三個步驟屬於溼實驗部分，在實驗室中完成；後面兩個步驟屬於生物信息分析屬於幹實驗，需要用到資料庫進行比對，以及智能化算法分析得出結論。
圖 | mNGS 檢測流程（來源：Gu Wet al. Annu Rev Pathol-Mech, 2019, 14:319）
mNGS 最大的優點在於它無需提前獲悉待測病原體的序列信息，無需依賴特定引物擴增或是微生物培養，即可完成對未知病原的快速定性分析。相比於 PCR 技術，基於二代基因測序的 mNGS 可以檢測出樣本中所有的微生物，而非單一靶標，這在感染性疾病當中的應用前景無疑是巨大的。
但與此同時，目前 mNGS 的應用還是存在諸多局限性。
第一，mNGS 在高背景幹擾下的靈敏度會大幅降低。所以在核酸提取環節，怎樣做到高效去除宿主核酸、富集病原體核酸、提高 mNGS 的靈敏度是各大企業需要突破的方向之一。
第二，檢測成本較高，單個樣品分析可達到數百到數千美元不等。雖然二代測序整體價格水平在下降，但由於對上遊測序儀器成本突破較難，研發具有自動化和集成化的 mNGS 檢測可能是未來減少人工成本和時間成本的最佳方案。
第三，時效性較弱，檢測時長較長。由於需要病原富集、人源背景去除、先測後分析等繁瑣流程，其檢測時間縮短空間有限。相比於 PCR 以及其他 POCT 產品來說，診斷時間長可能是其無法避免的劣勢。
第四，檢測過程標準化程度不夠。從樣品採集到試劑純度再到基因覆蓋率，一整套流程都需要有標準化的方案，保證檢測最後呈現出來的結果準確。就目前來說，mNGS 檢測還未有標準化規範和相關共識。
另一項在病原微生物領域極具潛力的技術——分子 POCT 技術也備受市場矚目。POCT（Point-of-Care Testing）是指在採樣現場進行的、利用可攜式分析儀器及配套試劑快速得到檢測結果的一種檢測方式。傳統的 POCT 以幹化學酶法、免疫（層析、膠體金）為主，而分子 POCT 是將快速即時檢測與高靈敏度的分子診斷結合，是在應對像新冠這樣具有潛在大規模傳染疾病的重要「武器」，也是將核酸檢測推向基層醫院，逐步大眾化、普適化的重要一環。
圖 | POCT 的多種檢測方法（來源：Wikipedia）
由於分子 POCT 系統技術門檻較高，目前該市場一直被幾大診斷巨頭所壟斷，包括丹納赫、羅氏、Biomerieux、雅培等。中國 POCT 龍頭企業萬孚生物也通過對英國 Atlas Genetics 參股投資推進分子 POCT 技術的引進。除萬孚生物外，中國布局分子 POCT 的企業還包括透景生命、優思達生物等。
另外，基於等溫擴增和 CRISPR 技術開發的 POCT 產品也在此次新冠疫情中 「閃亮登場」。這種檢測無需特定的檢測設備，通過類似 pH 檢測試紙的方法就可以判斷檢測目標是否感染了新冠病毒，相比於其他分子診斷方法優勢明顯。整個檢測僅需三步，在 1 小時內即可完成。並且產品在檢測 12 個新冠病毒陽性和 5 個新冠病毒陰性的實驗中，達到了 100% 的特異性和 97% 的靈敏度。該產品也為 「CRISPR 技術 + 分子診斷」 打開了一扇大門。
圖 | 基於 SHERLOCK 技術的 COVID-19 POCT 檢測（來源：McGovern Institute for Brain Research）
由於病原微生物的致命性以及複雜性，企業的檢測產品需要在檢測的廣度、深度以及時間三個維度上均有所進步，其難度是巨大的。相信隨著技術的進步，mNGS 以及分子 POCT 會有極大的市場空間。
代表企業王者風範一覽（排名不分先後）：
關鍵詞：豐富數字 PCR 產品管線涉及多個重要疾病領域
上榜理由：數字 PCR 是下一代科學研究及臨床檢驗的平臺性技術。公司構建了涵蓋硬體儀器、晶片、原材料、試劑、軟體等一整套具有獨立自主智慧財產權的數字 PCR 系統，其產品樣本製備儀、生物晶片分析儀連續兩年獲得中國體外診斷優秀創新產品金獎。產品在靈敏度、絕對定量、穩定及抗幹擾能力上取得關鍵突破。豐富的數字 PCR 診斷試劑管線涵蓋了感染性疾病、腫瘤液體活檢等重要疾病領域。公司自成立以來完成了數億元融資。
關鍵詞：樣本微滴化與 PCR 合二為一
上榜理由：自主研發的 DropX-2000 數字 PCR 系統是目前在售數字 PCR 產品中自動化程度最高的產品之一。由全自動樣本處理系統與生物晶片閱讀儀兩部分組成，無需額外的壓力源或 PCR 擴增設備，操作者僅需手動加樣與晶片轉移，可減少人為誤差、簡化操作步驟從而縮短操作時間。於 2019 年 9 月 25 日宣布完成數千萬元的 A 輪融資，本輪融資由元生創投領投，老股東明勢資本和火山石資本跟投。
關鍵詞：五色螢光通道
上榜理由：生物晶片閱讀儀 iScanner 5 實現了 5 色螢光通道同時採集信號，遠超國際常規 2-3 色螢光通道，可實現單次 32 張液滴晶片的高通量檢測分析。此外，生物晶片閱讀儀 iScanner24、樣本製備儀 DG16、PCR 擴增儀 iThermal 1.0 等均已獲批醫療器械註冊證書。布局應用領域覆蓋病原微生物檢測、腫瘤液體活檢、遺傳病診斷三大領域。
關鍵詞：中國首款微滴式數字 PCR 儀
上榜理由：於 2017 年發布國內首款擁有完全自主智慧財產權的微滴式數字 PCR 系統 MicroDrop 並投入生產，已建成符合 GMP 標準的分子診斷試劑及產品車間 3000㎡，目前數字 PCR 儀器及配套試劑、數字 PCR 腫瘤液體活檢試劑盒等正在申報醫療器械註冊證。應用領域覆蓋腫瘤早期診斷、感染疾病、心血管疾病風險篩查和個體化用藥基因檢測。於 2020 年 04 月 13 宣布完成新一輪的股權融資，投資方為泰有基金。
關鍵詞：擁有中國第一張數字 PCR 試劑盒註冊證
上榜理由：基於賽默飛數字 PCR 平臺，開發國內首款 HER2 基因擴增檢測三類數字 PCR 試劑盒，以及針對其餘 9 個基因（PIK3CA, ESRI, EGFR, MET, ALK, KRAS, HRAS, BRAF, TP53）共計 59 個不同突變的檢測產品適用於癌症伴診；並在傳染病平臺推出基於數字 PCR 的新型冠狀病毒檢測試劑盒。
關鍵詞：中國首臺自研納米孔基因測序儀
上榜理由：QNome-9604 為中國首款自研納米孔基因測序儀，具備超長讀長的單分子基因測序能力，並可實時輸出測序結果，單次運行成本低，且儀器小型便捷，可與 NGS 互補提供高性價比的基因測序解決方案，有望在納米孔基因測序儀賽道實現對傳統歐美測序儀領域巨頭的追趕與超越。於 2020 年 5 月 8 日宣布完成 A 輪融資，融資金額超 1 億元人民幣，由高榕資本領投、銀杏谷資本與雅惠投資等老股東跟投完成。
關鍵詞：固態納米孔方向新探索
上榜理由：探索固態納米孔測序新方向，開發第四代基因測序技術和儀器，即以固態納米孔技術來實現基因測序，可以直接進行 RNA 和甲基化測序。已完成第一代 NJRI-001 晶片（Wafer）的批量生產，並研製了第二代 NJRI-002 晶片。已建立納米技術和測序研究實驗室，擬在幾年內完成第四代測序儀的研發和產品化。公司於 2019 年完成 Pre-A 輪融資，投資方為安龍基金。
關鍵詞：中國首家三代 / 四代測序服務公司
上榜理由：為中國首家三代 / 四代測序服務公司。擁有牛津納米孔 PromethION 48 四代測序儀、PacBio Sequel II 三代測序儀、華大智造 MGISEQ2000 二代測序儀、Bionano Saphyr 光學圖譜等全套二代至四代測序儀。構建了華為雲測序高性能計算集群，提供測序分析和存儲服務。在北京、武漢和蘇州建設了合計超過 7,000 平米的科研服務平臺、醫學檢驗實驗室與 GMP 生產廠房。
關鍵詞：十餘項國際首創體基因晶片領域產品服務
上榜理由：獲得國內外專利授權 300 餘項，專利轉化率近 50%。已成功開發出生物晶片及相關試劑耗材、儀器設備、軟體資料庫、生命科學服務、臨床檢驗服務等數十項具有自主智慧財產權的產品和服務，其中十餘項為國際首創。產品獲得 CFDA、CE 、GS、CB 等國內外各類認證證書 130 餘項。2020 年 6 月完成超過 8 億元人民幣 Pre IPO 輪融資是近年來國內體外診斷領域最大的交易之一。
關鍵詞：全球領先的高密度基因晶片製造商
上榜理由：致力於為多維度原位生物分子測序分析提供第三代基因晶片，是目前全球僅有的三家可以生產高密度基因晶片的公司之一。由子公司臺灣生捷自主研發設計的高通量 384 陣列基因晶片掃描儀已完成測試驗證並即將通過相關安規認證。已獲得全球最大的人工智慧晶片供應商安謀國際物聯網資本公司（ARM IoT Fund）的投資，進一步為基因組學和醫療保健管理等新興應用領域帶來加速成長和技術創新的契機。
關鍵詞：建立國際最大的單細胞 RNA 資料庫
上榜理由：公司擁有從單細胞測序高效解決方案到單細胞生物信息深度分析的一體化單細胞分析服務，業界領先高通量單細胞儀器可實現同時上萬個單細胞水平的基因測序。同時，建立了國際上最大的單細胞 RNA 資料庫，可為癌症等疾病的藥物研發提供動力。創始人張澤民博士曾任羅氏生物信息部門首席科學家。公司成立一年，獲 IDG 投資，並與基因泰克、拜耳、輝瑞等多家知名藥企展開合作。
關鍵詞：完整單細胞解決方案
上榜理由：除了擁有 Singleron Matrix 自動化單細胞測序文庫構建系統之外，已推出 4 款配套試劑盒。同時還有可以助力單細胞數據分析和挖掘的 CeleScope 生信分析軟體和 SynEcoSys 單細胞資料庫產品。公司提供從樣品製備到定製數據分析的完整的單細胞解決方案，突破了常規單細胞測序技術在周期、通量和成本等方面的瓶頸。現有資料庫裡有超過 2000 個不同的臨床標本，共超過 1200 萬個單細胞的測序數據，其中，肺癌相關樣本量有 700 多個，系全球最大的肺癌單細胞數據集。2020 年 9 月，與華為（蘇州）人工智慧創新中心達成戰略合作。
關鍵詞：單細胞蛋白組學質譜流式細胞技術平臺
上榜理由：通過自主研發的質譜流式平臺，將醫學認知提升到 「單細胞」 解析度，提供從臨床診斷到新藥研發的全生命周期解決方案。質譜流式技術通過離子系統定量質量標籤，可以在單細胞維度採集高通量組學數據。該平臺能同時完成包括 PD-1、PD-L1、LAG3 等幾十種蛋白質的表達水平和淋巴細胞、單核細胞、MDSC 等特異性標誌物的分析測定，以及對免疫細胞和腫瘤進行系統性評估。能夠更靈活、準確、快速的對單細胞多組學信息進行分析，已在腫瘤、自身免疫和代謝疾病的醫學研究和臨床轉化中取得大量突破。
關鍵詞：17 個第一類醫療器械備案憑證
上榜理由：公司以單細胞蛋白層面研究為核心，運用單分子蛋白質原位動態檢測技術（BFP）以及質譜流式細胞技術（CyTOF），提供從蛋白質動態相互作用特性到細胞功能亞群深入研究的單細胞精準研究解決方案。擁有自主智慧財產權的單分子蛋白質原位動態檢測技術及裝備，以及相關的自主版權的控制系統和數據分析系統軟體。公司進行了質譜流式檢測的全流程標準化、體系化建設，目前已經獲得了 17 個第一類醫療器械備案憑證。
關鍵詞：中國腫瘤 NGS 赴美第一股
上榜理由：著力構建腫瘤早篩、伴診與基因組大數據生態圈。獲批中國首個腫瘤 NGS 檢測試劑盒，擁有中國唯一一個獲中國腫瘤高通量測序實驗室技術審核、CLIA、CAP 三重認證的實驗室。自主開發的 Elsa-seq 技術通過高效建庫、多層降噪和大數據機器學習克服早期腫瘤患者血液中 ctDNA 含量極低不易檢查的局限性，在肝癌患者、結直腸癌患者及肺癌患者的獨立驗證集中分別可達 90%、89% 及 66% 的敏感性。與 Agilent 合作推出中國首個基於 NGS 方法的全自動文庫製備系統 Magnis BR，與中科院、復旦大學附屬中山醫院合作進行迄今為止中國最大規模的前瞻性泛癌種早檢研究 「PREDICT」。2020 年 6 月 12 號於納斯達克上市。
關鍵詞：擁有十萬級以上超大生物樣本庫
上榜理由：具備十萬級以上超大生物樣本庫及 20 多項國際技術專利。旗下服務產品包括癌症泛種早篩、肝癌早診、肝癌預後等方向。以 48.5 萬個甲基化位點為基礎，依託機器學習和醫療大數據分析進行位點篩選。歷經超過 3 萬例臨床樣本數據的反覆驗證，建立了高精準的肝癌早篩早診模型，核心技術發表在 Nature Materials、PNAS 等國際頂級科研期刊上。在美國與中國均設有 FDA 認證的 CLIA & CAP 聯合實驗室以及第三方醫學檢驗實驗室和 IVD GMP 工廠。
關鍵詞： 中國癌症早篩居家檢測開創者
上榜理由：中國首家專注於癌症早篩的生物高科技公司，率先提出 「高發癌症居家早期篩查」 的服務理念，在北京、杭州和廣州設有第三方醫學檢驗實驗室，產品管線覆蓋腸癌、宮頸癌、胃癌、肺癌等領域。由諾輝健康自主研發的多靶點糞便 FIT-DNA 聯合檢測技術 --「常衛清」是中國第一個且目前唯一的無創腸癌居家早篩產品。國內初步臨床數據顯示其腸癌敏感性達 95.5%，進展期腺瘤敏感性達 63.5%，陰性預測值達 99.6%。
關鍵詞：全基因組 + 蛋白標誌物 + 人工智慧
上榜理由：採用 cfDNA 低深度全基因組測序加血漿腫瘤標誌物檢測，並利用機器學習的方法構建多變量患癌風險值（MCRS）模型來區分癌症患者和正常人，實現多種癌症的早期篩查。作為唯一的中國企業，聯合北京大學深圳醫院和中山大學孫逸仙醫院的研究成果與 GRAIL 一同入選 2019 年 ASCO 分子診斷部分口頭演講，並獲 ASCO Abstract Award。創始人兼 CEO 茅矛博士曾擔任華大基因股份有限公司首席科學官、藥明康德轉化科學和診斷部高級副總裁以及亞洲癌症研究組織（ACRG）總裁，深耕行業多年。
關鍵詞：外泌體非 NGS 檢測技術孵育百元級早篩產品
上榜理由：擁有完整的腫瘤檢測產品線，包括組織學基因組檢測、ctDNA 液體活檢和外泌體液體活檢，與中國 200 多家三甲醫院展開合作。基於其外泌體標誌物開發平臺（非 NGS 的檢測方法），研發出中國首個進入註冊臨床試驗的外泌體診斷產品——卵巢癌早期診斷試劑盒，這也是全球外泌體診斷領域少數進入註冊臨床試驗的產品之一，未來售價有望實現百元級。其具備全自動化封閉式基因文庫製備功能的 ANDiS400 獲得中國藥監局許可上市，成為全球首款，也是中國至今為止唯一獲批的封閉式基因文庫製備設備。
關鍵詞：ctDNA 甲基化腫瘤診斷先行者
上榜理由：中國較早涉足甲基化檢測臨床應用的基因檢測公司，核心技術包括甲基化建庫技術 AnchorIRIS，體細胞突變文庫製備技術 AnchorViola 以及基於機器學習等算法的甲基化數據系統分析流程 AnchorMonarch。一管式 AURORA 甲基化檢測技術，大幅度提高了超低豐度 ctDNA 甲基化信號的檢測靈敏度和特異性，在三大癌種早篩上的整體表現（ROC-AUC）分別可達 97.3%（肺癌），96.2%（乳腺癌）以及 92.0%（結直腸癌）。2019 年發布國內首個基於尿液 DNA 甲基化輔助診斷膀胱癌的分子診斷產品 UriFind，檢測敏感性 87.8%，特異性 85.4%，PPV 高達 96%，有效幫助解決膀胱癌診斷和復發檢測的臨床問題。研發進度全球領先，在研產品包含全球首個高通量甲基化檢測肺結節良惡性的診斷產品。
關鍵詞：基於代謝組學分析的癌症早期診斷商
上榜理由：中精普康是一家基於代謝組學質譜平臺做癌症早期診斷的科技公司，自主研發的大數據挖掘工具 「B-GPS」 能充分挖掘疾病和代謝小分子之間的因果關係。目前公司已與數十家三甲醫院、高校科研院所合作（例如北京協和醫院、北京腫瘤醫院等）。臨床結果顯示其結直腸癌早篩產品的敏感度和特異度均達到 90%，產品已處於註冊審批階段。針對胰腺炎、胰腺癌、心血管、阿茨海默症等疾病的相關產品也均已研發成型。
關鍵詞： DNA 甲基化腫瘤早篩早診領域先鋒
上榜理由：在 DNA 甲基化腫瘤早篩早診領域有近 10 年的核酸質譜檢測技術積累和數萬例臨床數據支持。相關早篩早診產品採血樣量僅需 2 毫升、操作簡便、檢測通量每年可達 10 萬例。擁有 1600 平方米醫學檢驗實驗室，完成超 2000 例肺癌臨床數據。肺小結節良惡性鑑別產品可以實現在 95% 特異性的情況下，對 I 期肺癌達到 85%~95% 靈敏度。肺癌早篩產品可以實現在 90% 特異性的情況下，對 I 期肺癌達到 80% 的靈敏度。
關鍵詞：6 年發表 136 篇論文，累計影響因子超過 1200
上榜理由：具備中國最大的腫瘤 NGS 監測樣本庫，積累超 28 萬例樣本。具備極強研發實力，近六年來與國內醫院合作發表論文 136 篇，累計影響因子超過 1200，累計被引 1300 多次。擁有在中國少有的 CAP&CLIA 雙認證臨床實驗室，與全國 500 多家三級甲等醫院和腫瘤專科醫院長期合作。公司產品 VANGUARD 為國內第一款肺癌 30000X 超高靈敏度測序產品，實現在超高靈敏度檢查的同時無假陽性結果，對於千分之一豐度的突變檢出率達 95%。
關鍵詞：精準醫學整體解決方案提供商
上榜理由：專注於腫瘤精準醫學，擁有涵蓋 qPCR、NGS、Sanger 測序、免疫組化、螢光原位雜交等平臺，核心產品覆蓋肺癌、結直腸癌、乳腺癌、胃腸道間質瘤、實體瘤、兒童腫瘤等領域。其中乳腺癌 BRCA1/2 基因突變檢測產品涵蓋 100% BRCA1/2 全外顯子（Exons）及外顯子 - 內含子交接區域。兒童腫瘤 203 基因檢測是目前市面唯一針對兒童 / 青少年腫瘤的專業檢測產品。
關鍵詞：「基因雷達」技術，通過 ctDNA + ctRNA 雙定位實現癌症早篩
上榜理由：具有自主智慧財產權的「基因雷達」是新一代 RNA＋DNA 液體活檢技術，克服了當前主流 DNA 液態活檢（ctDNA）無法實現 RNA 功能學層面基因檢測的技術局限性；建立了基於基因組、甲基化和臨床大數據的統計建模和機器學習發展的癌症早篩模型。與包括 8 家世界 500 強在內的 28 家歐美國際藥企實現業務合作；與中美頂級臨床醫院、科研單位展開深度合作，積累了大量基於生物標記物的臨床數據；支持在中國-美國-歐洲-亞洲-澳洲同步進行的國際多中心新藥臨床試驗和癌症早篩。
關鍵詞：亞太地區通量規模最大的基因測序中心
上榜理由：2016 年推出 「萬人基因組計劃」 ，初步構建起包括 5 萬中國典型人群的基因組資料庫。目前已建成亞太地區通量規模最大的基因測序中心。自主研發的人 EGFR、KRAS、BRAF、PIK3CA、ALK、ROS1 基因突變檢測試劑盒（半導體測序法）於 2018 年 8 月獲批上市，是目前已獲批產品中基因數目最多、位點最多、報告周期最短的試劑盒。2020 年 3 月，諾禾致源面向全球推出高通量測序（NGS）領域首個多產品並行的柔性智能交付平臺 Falcon，開啟了基因測序工作的智能化新進程。同年 9 月，再次推出了國內高通量測序領域的第一臺真正投入使用的「自動化樣本庫」，無縫對接 Falcon，從源頭上實現了數位化、智能化生產。
關鍵詞：28 個產品獲 NMPA 醫療器械 III 類註冊證
上榜理由：創建了以 MICM 為基礎的國際領先水平多變量腫瘤復發風險預測診斷技術平臺，主要為血液病（白血病、淋巴瘤）、實體瘤（肺癌、結直腸癌、黑色素瘤等）和傳染病（B型肝炎、風疹、單純皰疹等）患者提供基因及抗原的精準檢測。28 個產品已獲得 NMPA 醫療器械 III 類註冊證，50 多個產品獲 NMPA 醫療器械 I 類註冊證，100 多項臨床診斷產品處於研發階段。其中白血病融合基因檢測試劑盒是國內首家獲證試劑盒。由睿昂基因入資的 Akonni Biosystems 開發的微型臺式分子診斷設備 TruDiagnosis 系統成功通過美國 FDA 審批。
關鍵詞：《中國腫瘤基因圖譜計劃》合作的唯一企業
上榜理由：在生物信息分析領域獨具優勢，承擔《中國腫瘤基因圖譜計劃》乳腺癌課題 90% 以上樣本的測序任務，並負責生物信息學分析流程優化以及遺傳解讀等工作。產品與服務覆蓋腫瘤早篩、靶向藥物伴隨診斷、免疫檢測、動態監測、預後評估及腫瘤生物信息學大數據分析等領域。2020 年 8 月滿分通過全國腫瘤游離 DNA 基因突變高通量測序檢測室間質評。9 月榮登 「2020 中國創業企業新苗榜——年度新銳企業」 ，成為腫瘤精準醫療領域唯一榮登該榜單的企業。
關鍵詞：伴隨診斷整體解決方案領導者
上榜理由：前身為德國 QIAGEN 的亞太轉化醫學研發中心—凱傑（蘇州）轉化醫學研究有限公司，2017 年獨立商業化運作成為邁傑轉化醫學研究（蘇州）有限公司，致力於打造全面的轉化醫學服務和伴隨診斷產品開發平臺。擁有世界領先的 StarLIMS 實驗室信息化管理系統，獲得了 CNAS ISO 17025 國際實驗室認可及美國 CAP 認證以及擁有 GSP 證書及獲得歐盟 ISO 13485 質量認證並通過了國家醫療器械 GMP 稽查。實體瘤檢測綜合測序產品 Med1CDx 覆蓋了幾乎所有的原癌基因、遺傳性驅動基因，細胞周期基因和免疫 / 炎症相關基因等。血液惡性疾病檢測的綜合性測序產品 HEMECDx panel 設計幾乎囊括血液腫瘤患者所有需求。OncoCDx panel 設計有效解決了小 Panel 融合檢出率低、大 Panel 檢測成本高的問題。
關鍵詞：擁有中國唯一以免疫原性為特色的大 panel 檢測產品
上榜理由：旗下自研產品 YuceOne Plus 作為中國唯一以免疫原性為特色的大 panel 檢測產品，全面兼容靶向用藥基因。所應用的 TrueNeon 腫瘤新生抗原預測算法，納入757個在中國人群中和腫瘤新生抗原高度相關的變異基因，檢測指標包括：藥物靶點基因、HLA（分型和變異）、免疫通路基因、免疫耐藥基因、SNV、Somatic Indel、CNV、融合基因、TMB、TNB、HQ Neoantigen。2020 年 8 月完成了由元知科技醫療領投 C 輪近 3 億元人民幣戰略融資，股東還包括IDG資本、普華資本等知名投資機構。
關鍵字：為疑難危重感染病患保駕護航
上榜理由：專注於基因技術創新與感染精準醫療，打造兩大核心技術平臺：病原宏基因組學平臺 IDseq 和基因編輯快速診斷平臺 ID-CRISPR，已申請發明專利 21 項，授權 5 項。其中 IDseq 覆蓋超過 18,000 種病原微生物，主要在複雜樣本前處理、病原核酸富集和 MARS 病原分析平臺等核心技術方面取得了關鍵突破。已實現 DNA/RNA 雙流程 24 小時交付，面向包括臨床重度肺炎、膿毒症、腦膜炎等疑難危重特殊感染患者等領域，提供早期診斷、靶向用藥指導以及輔助臨床決策等。與多家國內頂級臨床院所建立深入合作關係。繼 2019 年完成億元 A 輪融資後，於 2020 年 8 月完成 2 億元 B 輪融資。
關鍵字：提供完整的病原宏基因組檢測項目解決方案
上榜理由：公司旗下產品金識原面向呼吸、血液、重症、檢驗等科室，提供完整的病原宏基因組檢測項目解決方案。一份樣本， 可以對全部已報導的 19036 種病原進行檢測。公司已服務於上百家醫院 1000 位臨床醫師，並與中日友好醫院、北京大學人民醫院、四川大學華西醫院等頂級醫學院所建立了深入合作關係，在天津、上海、北京、廣州、武漢建有第三方醫學檢驗實驗室。2020 年 4 月，公司新型冠狀病毒檢測（膠體金、PCR、mNGS）全系列產品通過歐盟 CE 認證。2019 年 11 月完成億元 B 輪融資，投資者包括軟銀中國資本、上海臨創投資和元聚資本。
關鍵字：全自動核酸提取和建庫挑戰極速檢測
上榜理由：自主研發了病原宏基因組全自動建庫設備 NGSmaster，通過全自動核酸提取以及文庫構建，大幅降低了 mNGS 試驗的操作複雜程度，實現從實驗室收樣到形成報告小於 18 小時的極速檢測時間。公司最終目的是希望將 mNGS 應用從中心實驗室技術轉變為臨床機構感染診斷的常規方案。同時 PDC-seq 平臺可檢測 16000 餘種病原微生物以及 2000 餘種耐藥基因。2020 年 2 月，公司與阿里雲籤署了在感染性疾病 AI 應用領域的戰略合作協議。
關鍵字：創新性雲端病原微生物數據分析系統
上榜理由：專注於微生物測序及微生物基因組大數據分析。自主研發的創新性雲端病原微生物數據分析系統，打造 PACEseq 病原微生物高通量基因檢測產品。通過多維度變量分析和過濾模型，PACEseq 可在 24-48 小時內完成檢測和報告交付工作，一次檢測共覆蓋 20733 種 DNA 病原體和 3210 種 RNA 病原體。已累計服務全國 300 餘家三甲醫院，完成近 2 萬份臨床樣本測序工作，並且與全球近 20 位微生物領域的頂尖科學和醫學專家建立了深度合作。公司是科技部 「十三五」 國家重點研發項目中唯一的病原宏基因組測序企業。
關鍵字：擁有全自動的 CPA 核酸分析儀
上榜理由：公司致力於創新 POCT 分子診斷產品研發、生產和銷售。其主要應用的具有自主智慧財產權和快速分子檢測技的術平臺包括：交叉引物恆溫擴增技術（CPA）、全封閉式目標片段核酸擴增物快速檢測技術和試劑玻璃化技術。在恆溫擴增技術領域擁有大量的研發經驗，採用恆溫擴增 +CRISPR/Cas 技術組合，且已擁有多項核心技術專利。同時，公司快速核酸分子診斷平臺（POCT）已獲得國家創新醫療器械三類註冊證。2011 年公司獲得了比爾蓋茨基金會（GCC）的資助。
關鍵字：基於 CRISPR-Cas12 蛋白的核酸快速檢測
上榜理由：首次發現 CRISPR-Cas12 蛋白具備高效的反式切割活性，並基於該酶的獨特優勢自主研發了 「福爾摩斯 / HOLMES」 核酸快速檢測平臺技術。平臺主要應用的領域包括臨床感染檢測、POCT、食品安全和家庭檢測等方面。公司獨家擁有 Cas12 蛋白在核酸檢測方面的應用專利，並獲得了源自美國博德研究所的 CRISPR-Cas12 蛋白專利在大中華區的獨家許可授權。該技術可以實現單分子級別的靈敏度，區別單鹼基的特異性，以及最快 1 小時內完成核酸檢測的快捷性。華大智造 DNBelab D 平臺結合 HOLMES 技術在疫情期間實現了 COVID-19 核酸檢測全流程。
關鍵詞：HPV 核酸檢測領域國內龍頭
上榜理由：國內 HPV 核酸檢測試劑最大生產商和市場領導者。公司 STD 核酸檢測系列產品已形成單檢、二聯檢、三聯檢、十聯檢的目前國內最齊全的多層次產品矩陣。新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（PCR - 螢光探針法）取得歐盟 CE 認證、ANVISA（巴西國家衛生監督局）、DIGEMID（秘魯醫療用品和藥品管理局）以及 COFEPRIS（墨西哥衛生部）的登記認證並被列入世界衛生組織（WHO）應急使用清單（EUL）。2020 年 2 月全資子公司凱普化學研發的生殖道感染病原體核酸檢測試劑盒（PCR + 導流雜交法）取得三類醫療器械註冊證。
關鍵詞：二十餘種基因檢測產品獲 NMPA 醫療器械證書
上榜理由：擁有業內國際領先、完全自主智慧財產權的 ADx-ARMS、Super-ARMS、ddCapture、digital dual-direction Capture 核酸分子檢測技術平臺。旗下 EGFR 突變基因檢測試劑盒（多重螢光 PCR 法）是國內首個獲批用於伴隨診斷的液態活檢產品；ROS1 突變基因試劑盒已在日本、韓國獲批上市。截止 2019 年年報，研發的 22 種腫瘤精準醫療分子診斷試劑均獲得 NMPA 三類醫療器械註冊證。
關鍵詞：領先測序 + 數據分析平臺推動腫瘤基因診療
上榜理由：是國內少數掌握核心上遊測序技術的企業之一，擁有特有的黃種人基因組數據。新成立的子公司華大數極專注於癌症早篩業務的突破。通過自主研發的甲基化快速靶向建庫測序技術（EpiPlexTM），對血液中游離 DNA 中肝癌特異性 CpG 位點的甲基化狀態進行單鹼基解析度的定量檢測。公開數據顯示對早期肝癌的檢測能達到 89.5% 的靈敏度和 93.7% 的特異性。
關鍵詞：「儀器 + 試劑 + 服務」的一體化經營模式
上榜理由：是一家以分子診斷技術為核心，集高端診斷試劑、儀器、第三方醫學檢驗服務為一體的整體解決方案的國家高新技術企業。截止至 2020 年 6 月，公司已取得 62 項國內醫療器械註冊證 / 備案憑證，其中第 III 類醫療器械註冊證 21 項，第 II 類醫療器械註冊證 11 項；國內授權專利 31 項；共有有關傳染病病原體檢測、女性生殖道微生態檢測、腫瘤篩查等近 500 個產品。公司為中國領先分子診斷企業，並於 2019 年 12 月，在科創板上市。
關鍵詞：全場景化生態布局，產品遠銷海外
上榜理由：是一家以自主創新基因技術為核心，集診斷試劑和儀器的研發、生產、銷售，以及第三方醫學檢驗服務於一體的體外診斷領軍企業。十餘年布局建設分子診斷應用普適化、全場景化新生態，通過一步法、磁珠法、全自動統一樣本處理、多重螢光 PCR、微磁碟液相晶片、POCT 移動分子診斷等一系列國際領先技術平臺的構建，推動基因技術由醫療機構個別科室應用向多科室應用、大醫院高端實驗室應用向包括基層醫療機構在內的各個層級醫院應用、少數領域應用向全場景應用。公司產品 300 餘種，可提供檢測服務 2200 餘項，產品遠銷全球 140 多個國家和地區。2020 年 8 月，聖湘生物登陸科創板。
結語
中國的分子診斷市場增速不斷提升，行業的技術更迭和產品升級也在加速。面對外資企業加快布局的挑戰，中國的分子診斷企業面臨著諸多挑戰。
分子診斷市場的各細分領域受政策影響較大，整體監管環境呈現出嚴謹細緻並逐步放開的態勢。臨床應用不斷增加，這就要求醫務工作者能夠正確解讀複雜信息，並根據信息及時給出合理的臨床指導意見。因此，培訓醫務工作者以適應分子診斷市場的快速發展顯得尤為重要。
中國的分子診斷市場企業體量和外資局頭相比還比較小，完備的產業集群還有待完善。在這樣的情況下，各企業更要重視研發，提升自身的核心競爭力。同時，各企業也應當注重智慧財產權的保護，用研發、人才和智慧財產權為自身築起一道科技防護河。
隨著中國產業政策和醫保政策的不斷發展和完善，我們相信在中國更多的疾病早診和預判會因為分子診斷的發展而得到支持。CB Insights 中國與各位一同拭目以待！