一、产业概况
1.1、分子诊断概述
分子诊断就是应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术，主要指编码与疾病有关的各种结构蛋白、酶、抗原抗体、免疫活性分子基因检测等。
从全球范围分析，罗氏、诺华、hologic等国际巨头领先分子诊断领域，世界前八大公司市场份额占比高达88%，市场集中度相当之高，其中罗氏为全球最大的分子诊断公司，2012年的市场占比高达32%。
在国内，分子诊断行业处于起步阶段，企业大都小而散，主要企业有达安基因、华大基因、之江生物、益善生物、艾德生物、迪安诊断和科华生物等；部分上市公司北陆药业、新开源、千山药机等通过并购的方式进入了分子诊断行业；国际知名企业如罗氏、雅培、西门子等在国内占有一定的市场份额。
1.2、分子诊断产业链
分子诊断产业链由上中下游组成，上游是原材料供应商，包括诊断酶、引物、反转录酶、探针等生物制品，高纯度氯化钠、无水乙醇等精细化学品，以及提取介质材料；中游是分子诊断试剂、仪器制造商和经销商，下游则是使用仪器或试剂的用户，包括医院、第三方医学实验室、血站、体检中心、防疫中心、疾控中心。
资料来源：渤海证券研究所
1.2.1、国内上游企业代理为主
能提供分子诊断试剂上游原材料的厂商少，主要是由国外几个巨头企业，如罗氏诊断、meridian life、science、solulink、surmodics等，因技术难度高，国内企业基本没有原料的技术，只能做代理。在该领域国内企业短期难有突破，定价权被外资品牌牢牢把控。在分子诊断原料的研发上也是空白，例如之江生物、益善生物等均采购自海外品牌供应商，且采购占比均高达20%以上。
1.2.2、试剂国产化，中高端仪器正寻求突破
国产试剂发展较为迅速，但国内企业规模依然偏小，产品结构单一。2015年我国分子诊断市场竞争格局分散，国外品牌依然占据较大份额，罗氏在国内有16%的市场份额，凯杰拥有13%的份额，雅培占有8%，西门子占据5%。
资料来源：益通资产整理
分子诊断仪器主要包括核酸提取仪、pcr扩增仪、核酸分子杂交仪、基因芯片仪和基因测序仪等。在核酸提取仪、pcr扩增仪、核酸分子杂交仪、基因芯片仪等中端仪器设备领域，目前国产化已经成型，而且国产产品已经占据了主要市场，而基因测序仪则刚刚起步，目前有七款基因测序仪获得cfda批准上市。
二、分子诊断行业背景
2.1、政策支持行业发展
体外诊断是十三五规划重要发展的行业，自2002年《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》颁布至今，cfda、国务院、卫生部等共发布20多份体外诊断相关文件，其中10份以上文件涉及分子诊断，2015年2月体外诊断入选科技部关于开展“十三五”国家重点研发项目征集范围，6月《体外诊断试剂注册管理办法》鼓励体外诊断试剂的研究与创新，对创新体外诊断试剂实行特别审批。监管部门对行业整体呈现逐步放开和支持态度，提高行业门槛与规范性，利好行业发展，行业龙头迎机遇。
资料来源：益通资产整理
2.2、行业地位提升
2.2.1、医保控费
在新医改背景下，医保覆盖率和报销比例不断提升，给医保基金带来了巨大压力。城镇基本医疗保险基金（包含城镇职工医保和居民医保）结余率由2008年的31.5%下降至2014年的16.0%，按此速度医保结余率将有可能在2020年左右趋0，医保控费压力巨大。
体外诊断可以影响约70%的医疗决策，却占全球医疗卫生总支出不到1%，体外诊断行业的发展与运用，有助于以小博大，而分子诊断无疑站在ivd的顶端。
因此随着医保控费压力增大，医院收入来源将从药品逐渐向医疗服务转移，而体外诊断无疑成为医疗服务的主要收入来源之一，分子诊断作为体外诊断的未来发展方向之一，其行业地位将逐步提升。
2.2.2、二胎完全放开
同时，2016年1月5日国务院印发《关于实施全面两孩政策改革完善计划生育服务管理的决定》 ，二胎政策落地，仅无创产前筛查（nipt）领域每年新增数百万新生儿将带来7亿元市场（以四川发改委nipt定价2400元/次为价格，不考虑双胞胎，二胎完全放开后新增新生儿数量300万，nipt渗透率非常保守估计为10%，则nipt新增空间q=2400×300万×10%=7.2亿），再加上目前每年1500万新生儿带来的35亿元的空间，nipt带来的市场空间就达40亿元以上，且nipt未来渗透率（政策支持，如2015年1月卫计委审批通过109家高通量基因测序nipt临床试点的医疗机构）的不断提升将带来更大的市场空间。
2.3、行业技术演进
中国的分子诊断行业经历了三个技术发展阶段：第一个阶段是80年代利用dna分子杂交技术进行遗传病的基因诊断；第二个阶段是90年代以来以pcr技术为基础的dna诊断，特别是定量pcr和实时pcr的应用，可检测多种dna和rna载量；第三个阶段是目前以pcr技术为主、pcr技术和生物芯片技术并行发展的阶段，分子诊断开始从关注单个基因转向关注整个人类基因组。
当前，我国pcr技术已基本达到国际先进水平。达安基因自行开发的荧光定量pcr技术、博日科技的基于半导体制冷的pcr技术系列等均与国际先进水平接轨。国内生物芯片技术则在迅速追赶国际水平，其中乙肝基因芯片检测已步入实用阶段，肿瘤基因芯片诊断试剂盒也已研制成功。
2.4、行业存在痛点
中国在分子诊断领域的市场份额依然很小，占比只有11%，目前国内依然以免疫诊断和生化诊断为主，两者仍然占比高达55%。
资料来源：益通资产整理
产业上游领域国产替代几乎是零，分子诊断的原料研发几乎被海外供应商垄断。
目前分子诊断行业依然还不够成熟，处于概念大于市场的阶段，能够广泛应用于临床的产品必须具备临床意义清晰、操作自动化和成本可接受这些特点，pcr试剂盒目前仍然是分子诊断领域最实际的应用产品。
三、分子诊断行业发展现状
中国体外诊断行业处于生命周期的成长阶段，人口老龄化、城镇化、人们健康意识的增强、政策的支持以及诊断技术的进步等因素都推动着行业快速发展。分子诊断作为体外诊断的一个分支，2016年的市场规模为55亿元，市场占有率还不高，处于行业成长初期，没有免疫诊断、生化诊断那么成熟。中国分子诊断行业年均增速达到25%，预计到2019年，中国该领域市场规模将有望突破90亿元。
3.1、全球分子诊断行业
由于应用领域广泛，分子诊断行业在全球得到了飞速发展。灼识咨询研究表明，近年全球分子诊断行业年均增速约为12%，2015年全球分子诊断市场规模接近60亿美元。目前全球分子诊断技术主要应用于传染性疾病的检测，另外组织学检测和血筛的应用占比也较大，至于对肿瘤、产前及遗传病的检测占比很小。
3.2、国内行业增长迅速，初步形成“2+x”格局
3.2.1 2019年市场规模有望破百亿元
我国分子诊断市场规模较小，但增长迅速，市场规模从2010年16.5亿元增长至2014年45.9亿元，cagr达29.1%，占ivd市场的比例从2010年11%增长至2014年的15%，分子诊断市场增长率高于ivd整体增长率；我们假设分子诊断占比保持在15%不变，预测2019年分子诊断市场规模将达到108亿元，分子诊断有望成为最有前景的体外诊断细分领域之一。
3.2.2国内行业格局初步成型
国内分子诊断行业初步形成了“2+x”的市场格局（2即达安基因和华大基因），达安基因为分子诊断龙头企业，主营分子诊断产品（试剂和仪器）研发和生产，2014年底市场占有率达23.5%；华大基因是检测服务领域的领先企业，尤其是在基因测序领域走在国内前列，收入来源主要为生育健康类、基础科研类和复杂疾病类服务，2014年三者营收占比高达96.1%。
国内分子诊断企业集中在第二代荧光定量pcr技术领域，而基于基因芯片、测序、恒温扩增等创新性术的企业较少。产品单一，技术无突破，质量不规范，主要设备依赖进口等，这是目前国内分子诊断市场面临的主要问题。
3.2.3国内技术应用格局
到目前为止，分子诊断中的pcr技术和分子原位杂交技术应用最为广泛，两者应用占比达到了75%，生物芯片技术由于技术难度大，暂时市场应用占比不多。
从应用细分领域上看，对传染病、产前和性病的检测位列前三甲，肿瘤和遗传病的检测应用还不算大。对传染病进行早期诊断有助于控制疫情发展，使患者更早地得到医疗救治，因而早期检测在传染病防治过程中具有重要意义。传统对导致传染性疾病的病毒、细菌等病原体通常采用体外培养和免疫学试验等方法进行检测，耗时较长，检出率也较低。而分子诊断中新一代测序技术则能用于非培养样本病原体的检测，快速获得病原体基因组，从而实现对病原体的精确鉴定。生物芯片技术相较测序技术而言，则更具检测灵敏度高、可同时检测多个标志物、筛查多种病原体的优势。
在精确医疗上，运用分子诊断技术对患者进行个体化医疗检测是实施个性化医疗的重要前提和关键内容。随着近年来基因组学和分子生物学的快速发展，医生能够按照临床有效的方式对同一疾病患者进行分类，通过一系列新的驱动基因，来确定对某些治疗方法和治疗药物敏感的特定疾病亚型，进而更好地对疾病进行治疗。从某种意义上来说，分子诊断技术已经逐步成为个性化医疗发展的重要推手。
四、分子诊断创业企业现状
根据不完全统计，分子诊断领域的基因检测相关企业有137家，截止到2016年11月，相关企业总融资额已经突破10亿美元。
4.1地理分布
基因检测是分子诊断行业里的一块重要分支，该领域相关创业企业大多数集中在北京、上海和广东地区，分别是40家、36家、23家；浙江和江苏两地区也有不少企业，分别是11家和10家；四川和湖北两省虽说相关企业都是个位数，但在中西部地区已经不算少了，均为4家；另外在天津、陕西、福建和台湾等地有零星分布。基因检测作为分子诊断领域的前沿技术，企业一般都会在经济水平和科研水平较发达的地区落户，中西部地区相关企业也有分布，说明基因检测行业有向内陆扩张的趋势。
数据来源：医疗网
4.2企业规模大小相对集中
基因检测主要提供服务解决方案或科研解决方案，并不太涉及生产过程，再加上基因检测企业多依靠互联网模式，不需要建立专门的销售团队，不会出现太大规模的企业。企业的服务和渠道具有相似性，企业规模相对集中在30—100人。但也有一些公司，企业人数在100人以上的。经过统计，企业人数在30-50人的最多，有45家，超过100人的也不少，有42家。
数据来源：医疗网
4.3初创企业融资轮次
在这137家相关企业中，除去融资情况不明确的，有90家获得了融资。但初创公司大多处在前期，天使轮和a轮的比较多，分别超出30家和20家，已进行b轮和b轮之后的有20家左右，只有个别公司完成了c轮或d轮融资。
数据来源：医疗网
4.4各轮次融资金额
在各融资轮次中，d轮公司总融资额达到了3.75亿元，b轮公司总融资额次之，达到3.3亿元，a轮公司总融资额也不少，达到了1.5亿元。说明融资轮次越靠后，单一公司获投金额也越大。
数据来源：医疗网
三、分子诊断行业发展动向
5.1、技术升级换代
5.1.1、核酸分子杂交技术
在分子诊断领域，核酸分子杂交技术（fish技术）是诞生最早的，可以追溯到1978年简悦威应用液相dna分子杂交，成功地进行了镰形细胞贫血症基因诊断，该技术仅应用于检测遗传病及产前诊断。目前该技术历经dna印迹、反向斑点杂交后，已经进入到多重连接探针扩增技术阶段。
5.1.2、基因测序技术
基因测序技术稍晚，产生于fish技术之后，技术更迭比较快，已经历经了第一代的sanger测序，第二代高通量测序，第三代单分子测序和第四代的纳米孔测序。
5.1.3、聚合酶链式反应技术
pcr技术（聚合酶链式反应技术）产生较晚，该技术发源于1985年，实现了pcr-dna/rna检测，推动分子诊断进入了第二阶段，广泛应用到临床应用、商品检疫、法医鉴定等领域。该技术历经了从定性、荧光定量到数字pcr（第三代pcr）的发展过程。pcr技术是在体外采用酶促反应来特异性的合成特定核酸片段并达到富集的目的，从而对核酸扩增，其扩增产物可用于下游芯片杂交、突变检测、测序等领域。
5.1.4、生物芯片技术
生物芯片技术最晚产生，1992年美国affymetrix公司制造出了第一张基因芯片，标志着分子诊断进入了第三个阶段。该技术主要应用于疾病诊断、药物筛选、精准医疗、基因测序和生物信息研究等。这项技术起源于核酸分子杂交技术，它把高密度的生物探针分子布列在支持介质上（一般是玻璃、硅片、尼龙膜等），与带有荧光标记的dna或其他样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度来获取样品分子数量和序列信息。
目前生物芯片技术正朝着高度自动化、集成化的方向发展，微流控技术也应运而生，它可以将核酸提取、扩增和检测过程等基本操作单元集成到芯片上面，实现对无机离子、有机物质、蛋白质、核酸和其它生...