深度|数百亿美金市值的行业老大、垄断上游核心技术，但这家公司的野心远不止如此
文丨张楠
在基因测序行业，Illumina盘桓地球霸主地位已多年，至今无法撼动。在10月24日其2017年第三季度财报公布前夕，先来回顾下大佬一路走来的辉煌历程，也是医疗产业巨头盘点系列的首篇之作。
Illumina于1998年4月在加利福尼亚州组成，2000年7月在特拉华州完成重组，至今已成立近20年，拥有5500名员工。它既是全球最大的基因检测设备开发商、提供商，也是最大的基因检测耗材的提供商。面向的客户有基因组研究中心、学术机构、实验室、临床机构、药企、生命技术公司、农产品基因组鉴定研发公司和用户基因组鉴定服务公司等。
2017年福布斯公布了全球最具创新力公司榜单，Illumina荣列第18位；2014年曾被美国麻省理工《科技创业》杂志评选为2014全球最聪明的50家公司之一。如今，其市值高达300亿美元。
三足鼎立的业务线
Illumina公司的产品线主要分为三大类，高通量生物芯片检测仪，高通量测序仪及定量PCR仪。
Illumina是以基因芯片业务起家的，所以高通量生物芯片技术也是其成长发展的重要里程碑。据悉，基因芯片技术是通过微阵列（Microarrray）技术将高密度DNA片段阵列通过高速机器人或原位合成方式以一定的顺序或排列方式使其附着在玻璃片等固相表面，以荧光标记的DNA探针，进行大量基因表达及监测等研究。
2005年推出第一款芯片后，Illumina持续创新开发了基于Beadlab System的靶向单核苷酸多态性（SNP）分型和全基因组关联分析（GWAS）、检测细胞遗传学改变和拷贝数变异（CNV）检测、DNA甲基化芯片和mRNA表达谱芯片等一系列生物芯片服务解决方案。用户可根据不同需求选购现成芯片、定制或半定制不同芯片产品。
据了解，Beadlab平台作为其开发的顶级高通量SNP基因分型系统，每天可完成超过44万个基因分型，后续一系列表达谱检测技术都在它的基础上应运而生。
代表产品为Infinium® Global Screening Array (GSA) 联盟芯片，该款高通量芯片于2016年发布，覆盖多个种族的基因组，包括与临床研究相关的变异，适用于药物基因组学、新生儿筛查研究、风险分析以及潜在临床关联确认的标记。功能上，采用24个样品的Infinium形式，包含66万个标记，最多允许添加5万个定制标记。
据悉，2017年9月底Illumina还推出全球首款针对东亚人群优化的高通量芯片产品ASA（Asian Screening Array），不同地是，它包含了多至75万个标记，是迄今为止对东亚地区的低频突变体（MAF为1-5%）覆盖度最佳的芯片，极大促进了对东亚人群的低成本大规模基因分型。
在高通量测序仪方面，Illumina显然是全球巨无霸级别的最大赢家。今年的大动作无疑是Illumina于1月份重磅推出NovaSeq系列测序仪，开启了人类百元基因组时代，也是llumina有史以来推出的最强大测序仪。
Illumina大中华区市场总监倪涛曾表示，就通量而言，原来市场上通量最高的HiSeq X 10，单机一个run能够产出1.8T的数据；但NovaSeq系列S4，一个Run就可以产出6T的数据。
2014年Illumina推出HiSeq X 10系列，将基因组测序成本降到激动人心的1000美元，已经对整个行业起到巨大推动作用，而今又推出百元测序仪NovaSeq系列，称得上是对基因产业作出的最大贡献，所以在测序仪方面其垄断地位短期无望被颠覆。
2017年Q2财报显示，Illumina第二季度营业收入为1.43亿美元（同比下降11.65％），净利润1.28亿美元（同比上涨6.3%），其中产品收入从2016年第二季度的5.1亿美元增长了近7%，达5.43亿美元，服务和其他收入从去年同期的0.9亿美元增长了32%，达到1.11亿美元。对充满期待的NovaSeq，Illumina公司首席执行官Francis deSouza曾激动说道：“我们对Q2强劲的业绩表示满意，NovaSeq平台的需求超出了公司本季度预期。”
实际上， Illumina作为全球二代测序仪生产领先企业，自2006年进军市场以来，在NovaSeq系列之前还陆续发布了HiSeq，MiSeq，NextSeq等一系列测序仪器。
HiSeq适合大规模生产，家族成员有HiSeq 2000，HiSeq 2500，HiSeq 3000，HiSeq 4000。据基因谷报道，HiSeq系列测序仪问世以来，以通量高、产量大，生产规模著称。在大型全基因组测序，全转录组，全外显子组测序，靶向基因测序方面优势明显。HiSeq 3000/4000系统则基于成熟的HiSeq 2500系统，3.5天内可完成12个基因组、100个转录组或180个外显子组测序，为生产级测序能力设立了一个全新的标准。
在HiSeq基础上出了加强X版，有HiSeq X Five和HiSeq X Ten。HiSeq X Ten系统是由一套共10台超高通量的HiSeq X仪器组成，每年能带来超过18,000个人类基因组，而每个基因组的价格约为1000美元，让癌症和复杂疾病的研究达到新的水平，预示千元基因组时代降临。
MiSeq系列是桌面式高通量测序仪，以高效便捷、快速简约的风格为特征。适合靶向和小型基因组测序的一类仪器。MiSeq测序仪单次运行测序读长高达2×300 bp，在微生物多样性分析、宏基因组测序、转录组de novo测序、微生物基因组测序、小RNA测序、ChIP-Seq以及外显子测序等方面是业内最准确且最易用的台式测序仪。此外，MiSeq Dx系统是首个经过FDA批准的体外诊断（IVD）测试平台；MiSeq FGx 是专为法医基因组分析应用而设计，供研究、法医和亲子鉴定使用。
还有NextSeq系列，有NextSeq 500和NextSeq 550。而NextSeq 550在NextSeq 500基础上，对光学成像模块及试剂版本进行升级，使检测精度及仪器稳定性大幅提升；在数据分析上，可实现与互联网无物理连接。2015年安诺优达于就与Illumina联合开发用于生育健康的NextSeq 550AR测序仪。
另一个细小分支是定量PCR仪器，Illumina 公司于2010年7月推出了第一款实时荧光定量PCR仪--Eco，这是收购一家定量PCR仪厂后而扩增的产品线。
回顾Illumina发展史上重要的几个关键节点，1998年4月1日公司成立。最初只有25人迷你团队，以销售微阵列芯片为主；2000年7月1日，Illumina首次公开发行股票，招募1亿余美元；2007年Illumina迎来历史性时刻，以6亿美元收购基因测序公司Solexa，标志其正式进军基因测序市场，这被称为公司史上最重要的收购，随后2008年公司重组，确定基因芯片分型与基因测序并举的战略路线。2014年发布千美元的高端基因测序仪，2017年再接再厉推出百美元测序的仪器。
拓展全产业链
实际上，除了上游基因测序仪器和试剂开发和销售，为贯穿打通整个产业链，Illumina还奋力向中下游延伸，拓展产品线，反哺上游利润。拓宽产业链的捷径就是大举并购、收购，豪买小企业以及战略合。
天风证券显示，据BCC Research 预计，全球基因测序市场未来几年将保持超过20%的增速， 至 2018 年将达到约 117 亿美元。当前基因测序行业热点有无创产前检测(NIPT)、肿瘤治疗，以及直接面向消费者(DTC)的应用等早期开发领域，Illumina也在上述领域不断渗透，全面布局以打造成熟生态圈。
在上游，Illumina 稳固占据测序仪器市场 70%份额；
在中游，2016年成立肿瘤液态活检子公司Grail，建立泛癌症筛查试验，布局肿瘤检测。同时与Bio-Rad 独家合作，推出支持数千个单细胞高通量测序的端到端商业解决方案，提高效率，降低成本。
2012年收购英国的遗传变异测序服务公司Blue Gnome，2013年收购无创产前诊断公司Verinata Health，而且2014年，Verinata Health向FDA提交基于HiSeq2500的 Verifi无创产前检测，以获得体外诊断的许可。
2014年7月，Illumina继续收购专注于伴随诊断及其他IVD的咨询公司Myraqa；同年，Illumina联合多个癌症研究中心，宣布成立AGC（规范基因组联盟）联合机构，指导下一代测序技术在肿瘤临床诊断中的应用。
至此，Illumina凭借测序技术的优势快速进入基因测序的临床应用领域。不难理解，如果整个基因行业就像一个水库，在掌握上游的开关水阀后，水池养鱼的决定权自然也在Illumina手中，不插手养鱼赢利简直没道理。
在高技术门槛的基因测序行业，Illumina还收购了技术领先的小而美企业，比如Advanced Liquid Logic（数字微流控技术）、Genologics（生命科学软件公司）、NextBio（软件技术公司）、Epicentre（基因试剂盒），自2005年以来，Illumina在并购领域的投资已超过12亿美元。
在下游，Illumina 努力打造开放生态圈平台，吸引包括 Royal Philips、 IBM Watson 健康等合作伙伴利用公司平台开发试剂，提供完整的解决方案。其实不仅是临床应用，消费级基因检测领域也有Illumina庞大身影。
Illumina成立了基因组学公司 Helix，致力开发基因测序的商业化之路，今年7月，双方打造DNA界的App Store（DNA应用商店），这被MIT Review评为“2016年十大突破技术”。而且Illumina还推出云端信息学架构 BaseSpace Informatics Suite，与梅奥诊所联手打造最完整的基因组学工具和解决方案，向精准医学更进一步。
面对中国巨大的海外待开发市场，Illumina当然不会放弃，先后与贝瑞和康、安诺优达合作开发适用于中国无创产前检测市场需求的高通量基因测序仪 NextSeq CN500 和 NextSeq 550AR，并获得 CFDA 批准，实现测序设备国产化。对于其Q3财报数据，就让我们拭目以待吧!
作者｜张楠
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