重磅！赛迪发布《2019-2020年中国生物芯片白皮书》
前言
近年来生物芯片作为当代极为重要的新兴科学技术平台和国家层面产业转型的潜在战略领域，正处于一个非常重要的发展阶段，值得引起广大学术界和产业界人士及青年学生的高度重视。
在此背景下，赛迪顾问发布《2019-2020年中国生物芯片白皮书》。
白皮书从背景、技术、研发、专利、产业、市场、资本、政策及重点企业分析等九个方面对生物芯片技术进行分析，期望能作为未来生物芯片技术及产业发展的航标灯。
目录
01
发展背景
生物芯片最早在1990年科学家A.Manz博士发表的研究论文中被提出。
研究者于1994年在荷兰召开了首届u-TAS国际会议，正式成立生物芯片“学术圈”。
自此之后这个学界国际性大会每隔1-2年就会召开一次，直至今日。
▲生物芯片技术发展史 数据来源：赛迪顾问
● 生物芯片技术特点概述
生物芯片制作工艺复杂，制作产品良率低
生物芯片制作的工艺流程主要包括材料选型、微流控器件制作装配、微环境加工等环节。
▲生物芯片制作工艺流程 数据来源：赛迪顾问
生物芯片检测和操作流程复杂，技术难度很高
生物芯片制作完毕后要进行相关的生物实验，对样品进行检测，通常检测和操作的流程较为复杂，包括样品预处理、生物芯片检测技术等。
▲生物芯片免疫检测流程 数据来源：赛迪顾问
生物芯片在产业化过程中面临成本控制
与批量生产的难点
生物芯片产业化过程面临着许多困难。
生物芯片技术的技术门槛高，加工工艺复杂，以及相关投资较少，因此降低微流控芯片的生产成本为企业产业化生物芯片的迫切需求。
为降低成本，部分企业采用微注塑的办法代替高成本的光刻技术批量生产微流控芯片，但也会因此降低生物芯片的检测质量。
新兴技术为生物芯片带来发展机遇
目前生物芯片主要用于IVD（InVitroDiagnosticProducts，体外诊断产品），如针对特定疾病的诊断、治疗、预防等制作的特异性生物芯片。
随着3D打印、器官集成芯片与器官仿生、药物活性/毒性研究等技术的发展，生物芯片将会得到更长足的发展及更广泛的应用。
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02
研发与专利发展趋势
● 生物芯片技术特点概述
生物芯片前沿研发热度呈现上升趋势
从各年的生物芯片相关的学术论文发表数量看，生物芯片学术论文呈现增长趋势，可间接反映出生物芯片前沿研发热度不短上升。
预计2020年生物芯片相关学术论文发表数将超过5500篇，生物芯片领域成为新兴热点学术领域。
▲2010-2020年生物芯片学术论文发表趋势
数据来源：赛迪顾问
美国拥有最多的生物芯片学术论文发表数，
中国生物芯片学术竞争力不断增强
比较部分国家生物芯片领域论文发表数量占全球总发表论文数的占比，美国论文发表数占比超过40%，中国论文发表数超过12%居第二位。
美国在生物芯片领域的学术研究水平处领先地位，中国在生物芯片领域的学术竞争力不断增强。
▲部分国家生物芯片领域发表论文占比
数据来源：赛迪顾问
浙江大学和大连理工大学在国内生物
芯片研究领域拥有最多论文发表数
对比国内大学生物芯片领域论文发表总数，浙江大学在生物芯片研究领域中拥有最多的论文发表数，达到262篇，竞争力最强。
其次是大连理工大学、重庆大学、清华大学等。
▲2010-2019年国内部分大学生物芯片领域论文发表总数
数据来源：赛迪顾问
● 生物芯片专利发展趋势
生物芯片热度正高，全球专利公开（公告）
数量呈现加速增长趋势
从2001-2019年全球生物芯片相关专利公开（公告）数量来看，整体呈现增长趋势，2019年生物芯片专利公开（公告）数达75000件，生物芯片研究热度正高。
▲2001-2019年全球生物芯片相关专利公开（公告）数量（件） 数据来源：赛迪顾问
生物芯片研究壁垒高，工程化困难
分析生物芯片相关专利类型，专利类型以发明专利为主，占比达99.38%，实用新型、外观设计等工程化相关的专利较少。
▲2010-2019年（累计）全球生物芯片相关专利类型分析 数据来源：赛迪顾问
DNA相关专利占比最高，其次为药物研究、
生物物质测定等
从全球生物芯片相关专利IPC分类排名看，与DNA相关的专利占比最高，其次为药物研究、生物物质测定等。
▲2010-2019年（累计）全球生物芯片相关专利IPC分类排名 数据来源：赛迪顾问
美国拥有最多的生物芯片公开专利，
中国生物芯片科研成果转换率低
从全球生物芯片相关专利受理机构受理数排名来看，美国拥有最多的生物芯片公开专利，总数超过250000件，并处于绝对领先位置。
中国拥有超过12%的生物芯片学术论文发表数，但是中国生物芯片公开专利数低于澳大利亚、加拿大等国，科研成果转换率较低。
▲2010-2019年（累计）全球生物芯片相关专利受理机构受理数排名（件） 数据来源：赛迪顾问
中国生物芯片专利申请数呈现逐年增长的趋势
2011-2019年中国生物芯片专利申请数总体呈现增长趋势，2018年达到峰值，申请数达3387件，2019年有所下滑。
▲2011-2019年中国生物芯片专利申请数（件）
数据来源：赛迪顾问
北京、广东、江苏、浙江是生物芯片
研究第一梯队，专利申请人数较多
北京、广东、江苏2018年生物芯片专利申请数均超过600件。
▲2011-2019年中国部分省（市）生物芯片专利申请数（件） 数据来源：赛迪顾问
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03
产业发展趋势
● 生物芯片技术特点概述
中国生物芯片产业链
中国生物芯片产业链分为上游原材料行业、中游制造行业、下游应用市场。
▲中国生物芯片产业链 数据来源：赛迪顾问
中国生物芯片产业仍处于起步阶段
通过对生物芯片产业分析，相比发达国家，中国生物芯片产业明显处于起步阶段，还未形成产业化。
● 中国生物芯片产业现状和问题
中国生物芯片企业研发水平有待提升
中国生物芯片企业中产业上游企业较少，研发力度不足，研发水平较低，技术薄弱，缺乏先发优势。
▲2000-2019年公开投融资企业主营业务分析
数据来源：赛迪顾问
中国生物芯片产业格局有待完善
通过分析2019年中国与生物芯片相关的在营企业，并针对企业规模进行分析，可以看出中国生物芯片企业以中型企业（注册规模在1000万-10亿元）为主，占比超过58%。
而注册规模10亿元以上的企业占比仅有22%，龙头企业较少，产业格局有待完善。
▲2000-2019年公开投融资企业主营业务分析
数据来源：赛迪顾问
中国生物芯片企业集中在较发达地区
中国生物芯片企业多集中在江苏、广东、北京、上海等较发达地区，其中江苏占比为12%、广东占比为11%、北京占比为10%、上海占比为7%。
▲2019年中国生物芯片在营企业注册城市
数据来源：赛迪顾问
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04
市场发展趋势
● 全球生物芯片市场发展趋势
全球生物芯片市场呈现高速增长趋势
2019年全球生物芯片市场规模达到970.2亿元。
预计在2020-2025年生物芯片市场规模的年均复合增长率达11%左右，到2025年将达1821.4亿元。
▲2015-2025年全球生物芯片市场规模（亿元）
数据来源：赛迪顾问
新型冠状病毒推动生物芯片技术发展
2020年席卷全球的新型冠状病毒使得与病毒检测相关的产品需求迅速增加，其中针对新型冠状病毒检测的生物芯片被快速研发并投入使用。在相关需求的推动下，生物芯片技术快速发展。
生物芯片技术具广泛应用场景
生物芯片可用于致聋基因监测。
生物芯片可用于植入视网膜。
生物芯片技术具有广泛的应用场景。
● 中国生物芯片市场发展趋势
中国生物芯片市场处于起步阶段
中国生物芯片市场潜力巨大，但在全球生物芯片
市场仅占5%，生物芯片市场处于起步阶段。
▲2019年中国生物芯片市场规模在全球占比
数据来源：赛迪顾问
中国生物芯片需求持续扩大，市场规模保持高增速
2019年中国生物芯片市场规模达到45.1亿元。
中国生物芯片需求持续扩大，市场规模保持高增速，预计到2025年中国生物芯片市场规模将达183.5亿元。
▲2015-2025年中国生物芯片市场规模（亿元）
数据来源：赛迪顾问
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05
资本及政策资本及政策
● 生物芯片产业投融资趋势
生物芯片企业早期融资居多，每年投融资数量稳定
从2016年开始，平均每年有10笔以上的融资投入了涉及生物芯片技术的相关企业，以A轮附近（包括pre-A和A+轮）居多。
▲2015-2019年中国生物芯片相关企业历年获得融资次数（笔）和轮次分布 数据来源：赛迪顾问
生物芯片投融资规模逐渐扩大，2019年达到峰值
2019年，有4家涉及生物芯片技术的体外诊断企业完成了约亿元人民币的融资，并有1家生物芯片技术企业在新三板上市，投融资规模达到峰值。
参与融资的生物芯片企业主要分布在上海、广东、江苏、北京等较发达地区
▲2010-2019年（累计）中国参与融资的生物芯片企业区域分布 数据来源：赛迪顾问
● 生物芯片产业相关政策
我国生物芯片产业相关的政策多集中在2016 -2017年出台。
▲中国生物芯片产业相关政策 数据来源：赛迪顾问
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06
重点企业分析
● 国外重点企业分析
Affymetrix昂飞公司——技术融合模式的代表
昂飞（Affymetrix）公司是提供基因芯片相关产品和解决方案的开拓者｡
Agilent安捷伦公司——产品融合模式的代表
安捷伦是ICT巨人惠普分离出来的子公司。捷伦自主开发的生物芯片产品利用惠普在打印技术领域的优势，制造出新一代生物芯片产品。
罗氏公司——市场融合模式的代表
罗氏是以研发为核心的医疗业佼佼者，是全球最大的生物医药公司。
罗氏进入生物芯片产业首先得益于购买昂飞基因芯片产品用于药物开发，也因此看到了此融合技术的价值，进而迅速通过各种并购活动，通过市场融合，快速加入到融合型价值链中来。
● 国内重点企业分析
博奥生物芯片有限责任公司
该公司的成立旨在瞄准国际前沿，以市场为导向，研制开发具有我国自主知识产权的生物芯片技术，及可供研究、诊断和药物开发等领域应用的生物芯片，实现中国生物芯片产业化。
上海生物芯片有限公司
公司和中心以功能基因组为基础，开展生物芯片应用技术研究和产品开发，建成一系列生物芯片技术平台，通过融资、技术转让、参股、产业合作、股权合作等多种形式和渠道进行生物芯片产业的扩大和集成，形成中国的生物芯片产业化基地。
● 生物芯片产业的机遇与挑战
在研究方面
在研究方面，我国生物芯片的综合学术水平与国际水平差距正在逐渐缩小，但在芯片各关键技术如输运和标记整合技术、新型生物芯片设计理论体系、集成化检测技术等方面的基础研究水平仍有待提高。
在产业化方面
在产业化方面，随着国内GDP和科研投入的逐年增长，在国内外生命科学、医学等领域需求的推动下，我国生物芯片产业的发展在面临着巨大挑战的同时，正面临着良好的机遇。
展望
生物芯片技术正逐步走向整体化、系统化，相应的配套试剂、仪器和软件的研究越来越受到重视，我国生物芯片技术将在不远的将来与世界同行更强地同台竞争，为国民生活质量的提高，为人类的科技进步和文明发展做出应有的贡献。
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来源丨赛迪顾问
编辑丨办公室