21世纪经济报道记者 唐唯珂 实习生 侯雨汐 广州报道 中外两大基因测序仪龙头厂商的专利官司又有新进展。
美国当地时间3月27日，加州北部地区法院对基因测序巨头Illumina（因美纳）在美起诉华大智造及其他涉案实体专利侵权案做出一审判决。
目前判决的结果是：Illumina名为“修饰核苷酸”的美国专利号7，541，444专利被裁定无效且其他几项专利被判侵权；华大智造赔偿Illumina 800万美元。
据了解，Illumina与华大智造的专利纠纷始于2019年6月27日，Illumina发起诉讼，称华大智造的StandardMPS™测序方法侵犯了其专利权，涉及到的专利号为7，566，537和9，410，200。2020年初，Illumina再次提起诉讼，指控华大智造推出的CoolMPS™测序技术侵犯了其美国专利号7，541，444和7，771，973。
此次判决的结果，一方面，基于CoolMPS™测序技术的华大智造相关产品理论上8月份后可进入美国市场，也让其有足够的底气与Illumina在其他海外市场交锋，有可能威胁到Illumina的市场份额。
另一方面，华大智造需向Illumina赔偿800万美元，华大智造也声明将继续大力捍卫自己的知识产权，争取市场选择。
另外，据此前公开信息，华大智造美国子公司Complete Genomics诉讼Illumina涉嫌故意侵犯其两项专利的诉讼案，计划于2022年4月在美国特拉华州举行庭审。此外，华大智造此前还在加州北部地区法院对Illumina提出了反垄断诉讼，该诉讼仍在进行中。
在基因测序市场，尤其是拥有较高技术壁垒的二代测序仪，两家龙头企业的诉讼大战，也许才刚刚开始。
基因测序是一种新型基因检测技术，基因测序技术能锁定个人病变基因，提前预防和治疗。自上世纪90年代初，学界开始涉足“人类基因组计划”。传统的测序方式是利用光学测序技术。用不同颜色的荧光标记四种不同的碱基，然后用激光光源去捕捉荧光信号从而获得待测基因的序列信息。
虽然这种方法检测可靠，但是价格不菲，一台仪器的价格大约在50万到75万美元，而检测一次的费用也高达5千到1万美元。而基因测序仪中，芯片代替了传统激光镜头、荧光染色剂等，芯片就是测序仪。
其技术实现路径是通过半导体感应器，仪器对DNA复制时产生的离子流实现直接检测。当试剂通过集成的流体通路进入芯片中，密布于芯片上的反应孔立即成为上百万个微反应体系。采用这种技术组合，研究人员能够在短短2小时内获取基因信息。而使用传统的光学测序技术需等待数周乃至数月后才能得到结果，同时，检测一次的费用也降到了最低1千美元。
最早实现商业化应用的测序技术是一代测序，1977年，Walter Gilbert和Frederick Sanger发明了第一台测序仪，并应用其测定了第一个基因组序列，噬菌体X174，全长5375个碱基。该技术直到现在依然被广泛使用，但是一次只能获得一条长度在700～1000个碱基的序列，无法满足现代科学发展对大通量的生物基因序列获取的需求。
随着技术的发展，测序技术在测序通量、测序长度以及测序成本上不断优化，使得基因测序大范围使用成为可能。目前已经发展到四代测序技术，分别是一代测序（Sanger测序技术）、二代测序（高通量测序技术HTS）、三代测序（单分子测序技术）和四代测序（纳米孔测序技术）。其中应用最广泛的是二代测序（高通量测序技术HTS），三代、四代由于成本及准确率原因，还未得到广泛使用。
在全球范围，高通量测序技术主要包括三大技术流派，分别为以illumina为代表的桥式PCR扩增与边合成边测序结合的技术路线、以ThermoFisher（收购Life）为代表的乳液PCR扩增与半导体测序结合的技术路线和以华大智造为代表的DNA纳米球与联合探针锚定聚合相结合的技术路线。上述三大技术流派在基因测序领域主要技术参数上各有特点，居于领先地位，并相较于其他竞争对手具有一定的技术优势。
据申万宏源研究报告分析，基因测序市场，无论是全球市场还是中国市场，都保持快速增长。据《2021-2026年中国基因测序行业市场深度分析与应用前景研究报告》，预计至2026年，全球基因测序市场将达到近400亿美元，中国的基因测序市场将达到563亿元。目前，欧洲和美洲占据了主要的市场份额。
基因测序的产业链，可以分为上游——测序仪、试剂耗材提供商，中游——测序服务、产品提供商，下游——测序应用市场。上游产业的壁垒高，竞争格局好，因为测序仪通常为封闭系统，销售仪器之后，可通过销售试剂耗材盈利。而在产业链的中游，提供测序服务的门槛并不高，目前中游公司数量最多，竞争激烈，但拥有注册证产品的公司较少。下游的用户端决定了中游基因检测服务市场规模，科研级应用市场商业模式成熟，临床级应用市场尚缺乏巨大市场的成熟产品，但发展迅速，消费级应用市场将人群拓展至所有健康人群，想象空间巨大。
根据灼识咨询《全球及中国生命科学综合解决方案行业报告》的数据，在应用场景不断拓宽，测序能力进一步加强的共同促进作用下，预计到2030年，全球基因测序仪及耗材市场将达到245.8亿美元的市场规模，中国基因测序仪及耗材市场将达到303.9亿元的市场规模。
在上游设备、试剂、耗材等供应环节，呈现着典型的垄断竞争格局。测序仪生产商主要被Illumina、Thermo Fisher、罗氏等跨国巨头垄断，Illumina、Thermo Fisher占据全球市场接近90%的份额。目前，二代测序仪仍然占据市场主流，2017年之后，借助于HiSeq系列测序仪升级和推广，Illumina不断蚕食其他厂商的市场份额，逐渐形成了一家独大的局面。2020年，Illumina的市场份额已增长至84%，稳居第一，公司的高中低通量的测序仪可以满足下游客户几乎所有的测序需求；LifeTech和罗氏的市场份额也在5%以上，相对较大。
而华大智造则是国产二代测序龙头，通过收购全资子公司CGUS并不断创新，掌握了基因测序、文库制备、实验室自动化等多个领域的核心技术。华大智造目前在国内测序仪市场中的占比预计在30%左右，国产化仍有较大空间。
成本控制和国产化也是国内基因测序仪的一大方向。设备成本是基因产品及服务的核心成本，测序仪、PCR仪等设备作为上游核心生产资料，占据较大的比例，特别是研究人类样本的科技服务产品超过2/3。国内基因测序服务企业较为分散，因此对上游的整体议价能力不强，大部分中游企业的发展一定程度上受制于国外上游企业。因此国内降成本是未来一大产业趋势。
(作者：唐唯珂,实习生,侯雨汐 编辑：徐旭）