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中国生物识别产业研究报告鄘风

中国生物识别产业研究报告

一、产业概况1.1、概述所谓生物识别技术,就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性,(如指纹、脸象、虹膜、静脉等)和行为特征(如声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。当前生物识别的技术已经比较成熟,应用场景丰富多样,现在将整个生物识别市场分为商用市场和公用市场两部分,商用市场瞄准的主要是企业应用,如门禁系统、考勤系统和金融机构的安全系统等;公用市场则针对的是政府应用,如边境管理系统、公安管理系统和身份系统等。按照不同的应用场景,可以将下游需求市场分成消费级市场(面向C端)和系统级市场,系统级市场又可分为企业市场(面向B端)和政府市场(面向G端)。消费级市场提供的是家庭或个人的单体应用,如指纹识别手机和指纹门锁里的指纹模组,特点是出货量大、单价低、对性能要求高,面向最终客户是个人,核心竞争力是技术和成本;系统级市场主要是系统级应用,厂商需要有系统集成能力,面对的客户主要是机构和政府,核心竞争力是技术和客户资源的获取能力。1.2、产业链1.2.1、指纹识别产业链指纹识别是一项复杂的系统工程,整个产业链可以分成模组和应用两大部分,下游的应用厂商又可分为面向个人消费的如手机厂商和门锁厂商等;商业用户的系统方案商,即结合指纹识别搭建系统级应用。而模组产业链由芯片设计、制造、封测、组装和零部件(盖板、金属环等)环节构成。资料来源:海通证券研究所1.2.2、人脸识别产业链安防和银行是目前人脸识别最主要的下游用户,在产业链中最核心的是算法和系统方案商,这两点对应其核心竞争力(技术和客户资源)。在当前人脸识别准确率已经很高的条件下,各厂商的产品准确率差距可以达到几个量级,技术水平成为核心竞争力,且目前公安部提供的头像照片开始加水印,使得技术门槛又大幅提高,国内能够去水印的厂商不多,竞争对手从2015年的十几家减少到2016年的几家,行业洗牌正在加速。人脸识别产业链 资料来源:海通证券研究所1.2.3、虹膜识别产业链该产业链由红外摄像头、红外LED、算法、模组组装和系统集成方案构成,技术难度主要体现在算法和系统集成方案上。虹膜识别产业链 资料来源:海通证券研究所二、产业背景2.1、技术日益成熟推动应用得益于算法创新和采集设备的升级,近几年在图像识别、语音识别和虹膜识别领域,其识别准确率大幅度提高,其中国内团队在各识别领域表现已经处于较为领先的地位。在识别难度较高的人脸识别技术方面,根据人脸识别领域权威测试数据库LFW公布的结果显示,百度提供的算法人脸识别准确率已经达到99.77%,位居第一,前十位中包括腾讯,Google的FaceNet,香港中文大学的DeepID,旷视科技的Face++等企业,准确率都达到了99%以上。根据《科学》杂志报道,人类对人脸的平均识别率为97.53%,在测试数据集上识别算法已经超越了人类极限。人脸识别准确率的提升大大加速了其商业化应用,目前已经广泛应用于多种场景,如考勤签到、移动支付、智慧银行VTM和新型安防系统等。2.2、不断有新政策出台2015年以来,国家相继出台了《关于银行业金融机构远程开立人民币账户的指导意见(征求意见稿)》、《安全防范视频监控人脸识别系统技术要求》、《信息安全技术网络人脸识别认证系统安全技术要求》等法律法规,为人脸识别在金融、安防、医疗等领域的普及打下了坚实的基础。与此同时,2017年人工智能首次写入了国家政府报告,作为人工智能的重要细分领域,可以预计人脸识别相关政策支持力度将不断增强。资料来源:益通资本整理2.3国内专利数量不断攀升伴随着国内对人脸识别领域的大力投入,其专利数量也在不断上升,从每年新增数量上看,2007年新增专利数量不足百例,到2015年迎来了爆发,全年新增专利数量已经达到了1398例,在全球已经处于领先地位。从累计专利数量上看,中国的人脸识别公开专利已经超出4000例,明显多于其他国家和地区。技术实力的显著增强,为国内打开市场,产品的迅速普及打下坚实的基础。2.4市场规模在提升2015年中国生物识别市场规模突破了100亿元大关。随着计算机、光学成像技术的高速发展,人脸识别技术得到越来越多的应用,市场规模有可能由2016年的17.25亿元攀升至2020年的42.8亿元。根据测算估计,未来公安领域的应用规模在16亿元以上,交通领域在50亿元以上,金融和教育领域各在百亿元级别,在不考虑大安防硬件存量市场的前提下,未来整体的市场规模将接近300亿元。虹膜识别市场规模为13.87亿元,预计该技术的市场份额将从2015年的7%提升到2020年的16%,虹膜识别市场将达到48亿元。2016年中国指纹模组市场规模是323亿元,出货量是5.5亿颗,预计到2020年,相应市场规模将达到511亿元,出货量达到12亿颗。静脉识别自从2008年由日本引入国内,由于属于生物识别领域的新兴技术,一开始发展还不是很快,但2014年后出现了一定的爆发点,市场份额由原先的不足1%扩大到接近3%,可见静脉识别的应用发展速度还是相当快的。数据来源:益通资本整理三、产业发展现状3.1、全球生物识别复合增长率高在当前全球生物识别市场中,北美占据份额最高,达33.5%;其次是亚太地区,为23.8%;再然后是欧洲、中东和印度、中南美洲、非洲地区,市占率依次为16.5%、11.0%、9.1%和6.1%。美国是全球主要的生物识别市场,目前规模在10亿美元级别。“911”事件发生后,全美在115座机场和14个主要港口设立了“美国访客和移民身份显示技术”系统,采用指纹识别、人脸识别与虹膜识别等技术验证访客与移民信息;同时27个免签国公民去往美国,都必须持有生物识别护照。数据来源:中国产业信息网根据美国咨询机构Transparency Market Research的预计,全球生物识别技术市场规模将从2015年的112.4亿美元,增长至2020年的233亿美元,复合年均增速为15.7%。根据美国智库Acuity Market Intelligence发表的报告显示,2015年全球生物识别市场结构中,指纹识别份额达到58%,人脸识别的份额为18%,紧随其后的是新兴的虹膜识别,份额为7%,此外还有与指纹识别类似的掌纹识别,以及声纹识别和静脉识别等。数据来源:中国产业信息网3.2、国内市场规模还不够大3.2.1、 生物识别细分应用市场分布中国的生物识别技术应用市场挺广,2016年前三季度商业应用市场规模是25亿元,份额占比62.1%,主要应用是门禁、考勤、身份认证和商业服务;大众消费类市场是11.55亿元,份额占比28.69%,主要应用在指纹/人脸识别门锁、箱柜锁、电脑和手机开机认证、网络认证等;公共与社会安全类市场占比7.07%,销售额是2.85亿元,主要应用于出入境管理和证照系统、智能监控、治安管理、维稳;司法领域市场规模是4900万元,占比是1.2%,主要应用在自动指纹识别系统、自动人脸识别系统;公众项目领域的市场规模为3800万元,仅占比0.94%,主要应用在社保、医疗和教育卫生方面。当年前三个季度生物识别总的市场规模是40.27亿元。3.2.2、 国内传统应用市场3.2.2.1、 在商用市场,考勤仍然是生物识别最主要的应用领域。传统以指纹考勤产品一统天下的状况正在逐渐演化,人脸识别、(手指手掌)静脉识别,因为非接触或者防伪性能更佳的原因,在考勤设备的更新换代中倍受青睐。同时,为了准确性和便利性的兼顾,考勤门禁设备开始普遍使用多技术验证:指纹+人脸识别;指纹+手指静脉识别,这两种组合模式最为常见。得益于上游硬件尤其芯片供应商的降价以及设备厂商对成本的良好控制,这些组合识别设备仍然可以保持很好的性价比,市场接受度很高。考勤市场,在生物识别技术对大众普及宣教过程中功不可没。目前这一市场的容量已经达到每年近十亿人民币的规模。3.2.2.2、 门锁是生物识别技术进入大众消费市场的第一款应用产品。经过十多年的技术发展和推广,如今已经达到年销量近百万把的规模。不仅大量出口,国内市场的接受度也逐年提高。目前测算,内销量已接近总销量的40%。大小厂商逾百家,既有传统锁具生产商,也有不具五金锁具行业背景直接入行生产生物识别门锁的厂商。销售渠道虽以传统锁具营销渠道为主,但也不乏成功利用互联网并斩获丰盛的创新者。门锁产品技术上目前仍以指纹和手指静脉为主,人脸识别门锁产品也逐渐增多,但尚属非主流,其中对使用环境的要求局限大概是主要原因。3.2.2.3、 作为生物识别技术进入安防领域的敲门砖,门禁产品向来是生物识别技术的应用重点。门禁市场巨大的需求以及生物识别技术独特的便利和安全,催生了层出不穷的门禁新产品。继指纹、掌纹识别之后,人脸和手指手掌静脉技术也陆续导入门禁产品中,业内公认具有更高安全度的虹膜识别技术也开始被应用于门禁产品上。当然,为了更高的安全程度,多技术的组合使用也已成为常态,比如指纹+手指静脉,指纹+人脸,人脸+虹膜识别等等,如果再算上传统门禁终端的ID/IC卡,这样的技术组合就更加丰富多样了。现在门禁终端和门禁控制器以及后台门禁管理平台的研发生产,基本可以全部在国内完成了。当然,不少国内门禁终端设备商选择与后台管理系统的国际大牌合作,也是从易到难的发展之路,属明智之举。无论国际还是国内门禁市场,中低端产品和应用上国内厂商几乎一统天下,并开始逐渐向高端市场渗透,假以时日,中国智造也将令国外竞争对手在高端市场节节败退,优势尽失。3.2.2.4、 在IT系统中对操作人员的身份认证,即所谓的逻辑门禁也是生物识别的重点应用领域。银行金融机构是最早尝试者,也是迄今为止最大的应用客户。随着网络时代尤其互联网时代的来临,作为信息安全的最新授权技术,生物识别得以广泛采用是理所当然的。目前指纹和人脸识别是该领域广泛应用的主流技术。系统部署也从单机、LAN应用发展到C/S结构和基于WEB的应用,使用人群数以千万计。3.2.2.5、 作为最大规模的消费类产品,手机以及平板等移动设备搭载生物识别技术,是对生物识别产业最大的促进和推动。事实上,正是2014年苹果IPhone4S首次集成指纹识别技术,成为生物识别本轮爆发性增长的最强推动力。随着半导体指纹采集芯片的国内规模化生产,低廉MCU芯片以及指纹模组生产企业的量产(月产百万级至千万级),国外芯片独占市场的格局正被打破,可以预见,国产手机两年内将基本全部使用国产芯片及模组。若以数量计算,移动互联设备上的应用绝对是生物识别的最大市场。此外,属于国家和政府机构的应用中,如指纹识别、人脸识别的司法应用,以及在医疗、社保等项目的应用等,过去一年也有平稳的发展,占有相应的市场份额。相信未来生物识别在此等领域的应用会继续平稳增长。3.3、市场竞争格局国外的生物识别产业集中度在不断上升,从2002年至2016年,国外生物识别产业经过竞争淘汰以及大量的并购重组,生物识别企业已经下降至100余家,上规模的重要企业不足15家。在国内目前较大生物识别企业有9家,分布在北上深杭。已经挂牌新三板的相关企业有17家,其中北京和广东两地的最多,分别是6家和4家,合计占比达到58.82%。数据显示这17家相关企业中,在2016年度都取得了盈利,其中有8家的盈利过千万,最多的一家净利润有4000万元之多。不过有80%的企业规模较小,市值超出20亿的企业没有,有11家企业市值都在10亿元以内。国内有不少上市公司看好生物识别这一领域,汉王科技、佳都科技、东方网力、科大讯飞、神思电子、欧比特等均在积极布局,发展领域主要是在智慧城市和智能交通建设、金融及公共安全等。四、产业细分领域生物识别行业目前有六大细分领域,分别是指纹识别、人脸识别、声纹识别、虹膜识别、静脉识别和步态识别。2015年中国的生物识别市场规模已经突破100亿元大关,其中指纹识别、人脸识别、声纹识别、虹膜识别分别占据57.6%、22.2%、2.9%、10.3%。根据中国证券报官方测算,预计到2020年,中国生物识别市场总规模将达到200多亿元,其中指纹识别、声纹识别、人脸识别、虹膜识别分别达到124亿元、54亿元、16亿元、23亿元。数据来源:益通资本整理产业细分技术各有优缺点,现列表如下:资料来源 千家网 4.1、虹膜识别领域4.1.1、具有技术优势虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。相比当下流行的指纹识别与人脸识别,虹膜识别具有最高级别的安全性能,并且在准确性、稳定性、可复制性、活体检测等综合安全性能上占据绝对优势。虹膜识别系统主要包含虹膜图像采集装置、活体虹膜检测算法、特征提取和匹配这三大模块,该技术可以读取266个特征点,而其他生物测定技术只能读取13-60个特征点。虹膜识别的错误识别可能为1/1500000,而苹果Touch ID(指纹识别)的错误识别可能为1/50000,虹膜识别的准确率高达当前指纹方案的三十倍。4.1.2、虹膜识别的最新动向虹膜识别在朝远程识别与移动化发展,在此趋势下,虹膜识别技术迎来了进入大众化领域的契机。在三星、微软、富士通等公司的推动下,近年来虹膜识别技术开始应用于消费级市场,打开了更加庞大的市场空间。尤其是三星最新旗舰机S8/S8+搭载虹膜识别,证明了消费终端巨头对该技术的认可。随着虹膜识别技术逐渐被消费者所接受,预计搭载虹膜识别的移动智能终端数量将快速增长,未来有望在更多智能手机、平板电脑上得到应用。目前,虹膜识别凭借其超高的精确性和使用的便捷性,已经广泛应用于金融、医疗、安检、安防、特种行业考勤与门禁、工业控制等领域。随着虹膜识别技术的逐渐成熟,其认可度已经大幅提升,预计虹膜识别未来的渗透率和应用领域将继续提升,市场空间十分巨大。4.2、人脸识别领域4.2.1、人脸识别技术演化人脸识别最初在20世纪60年代已经有研究人员开始研究,真正进入初级的应用阶段是在90年代后期,发展至今其技术成熟度已经达到较高的程度。整个发展过程可以分为机械识别、半自动化识别、非接触式识别、互联网应用阶段。随着高速度高性能计算机的发展,人脸模式识别技术有了较大的突破,提出了多种机器全自动识别系统。根据人脸表征方式的不同,通常将人脸正面自动模式识别技术分成三类:基于几何特征的识别方法、基于代数特征的识别方法和基于连接机制的识别方法。另外一种常见的观点是将人脸识别技术分为基于整体人脸特征的识别技术(特征脸方法和神经网络方法)和基于人脸组成部件(眼睛等)特征的识别技术。4.2.2、人脸识别应用难度人脸识别最难的部分是有充分适应各大光线环境的人脸预处理算法,需要在各种复杂的光线环境中提取到人脸信息,特别是移动互联网时代,摄像头拍照的地方可以在斑驳的树影下,也可以在昏暗的街灯下,以及深夜出租车内,这对算法的鲁棒性考验极大。同时还要考虑照片和视频欺诈,二次成像的光线污染等问题。在光线复杂的场景下,目前识别身份证和现场照片里的人脸准确率只有约75%,仍低于人类整体的识别水平。4.3、声纹识别领域声音是人重要的生物特征数据之一,人讲话时使用的发声器官舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大,任何两个人的声纹图谱都有差异,因而声纹具有唯一性。采集自然,无需专用设备,可进行远程采集与识别,同时准确率高,造假难度也高。目前声纹识别已逐渐受到市场重视,开始逐渐应用于身份信息核验、身份防伪、防声音欺诈、黑名单筛查等。4.3.1、声纹识别的优势相比于其他生物识别技术,在安全性上,声纹识别的唯一性是名列前茅的,即使模仿的声音类似,也能够分辨出来;其次蕴含声纹特征的语音获取方便、自然,而且获取成本低廉,使用起来简单,通过普通的麦克风、通讯设备等都可以;再次适合远程身份确认;另外声纹辨认和确认的算法复杂度低;最后配合其他措施例如通过语音识别进行内容鉴别等,可以提高准确率。4.3.2、实际操作中的难点4.3.2.1、对于国家机构来说,获取声纹是很容易的,例如公安具有最全的声纹库。但对于企业而言,所有的声纹数据需要他们自行采集,那是具有相当难度的任务,在数据不全面的情形下,声纹特征的提取和建立就会受到阻碍,声纹识别的机器学习算法也难以得到充分训练,提高识别准确率也无从谈起。4.3.2.2、在外部环境中,声音是通过录音设备进行采集的,不同型号的录音设备对语音会造成一定程度上的畸变,同时由于背景环境和传输信道等的差异,对语音信息也会造成不同程度的损伤。声纹识别要经过语音信号处理、声纹特征提取、声纹建模、声纹比对和判别决策等一系列流程,语音获取的好坏直接影响到声纹识别的优劣,而降噪、去混响方面依然是需要改善的问题。4.4、指纹识别领域每个人的指纹都有几个独一无二可测量的特征点,每个特征点都有大约七个特征,人们的十个手指产生最少4900个独立可测量的特征。指纹识别技术就是通过分析指纹可测量的特征点,从中抽取特征值,然后进行认证。目前指纹识别已经广泛应用,除了企业考勤和智能小区外,相关技术还被创新应用到了护照、签证、身份证等十分重要的管理系统中。4.4.1、具备诸多优点指纹是人体独一无二的特征,它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征;为了增加可靠性,只需登记更多的指纹,鉴别更多的手指,十个手指中每一个指纹都是特有的;扫描指纹的速度很快,使用起来非常方便,指纹的采集头小型化且价格低廉。4.4.2、存在显著缺陷有些个人的指纹特征少,难以成像;每次使用指纹时都会在采集头上留下用户的指纹印痕,而这些指纹痕迹存在被用来复制的可能;指纹是用户的重要个人信息,在某些场合担心泄露信息。4.5、步态识别领域该生物识别技术是通过人们走路的姿态进行身份识别,是一种新兴生物识别技术。步态识别分为人形检测、分割、识别、跟踪这四个部分,其中快速人形检测和高精度人形分割是最基础的环节,却又是最具挑战的环节。4.5.1、 技术优点明显相比其他生物识别技术,步态具有非接触远距离和不容易伪装等优点,虹膜识别需要目标在30厘米以内;人脸识别需要目标在5米以内;而它只要在50米范围内即可识别。其次是步态识别是非受控识别,无需识别对象主动配合参与。步态这一行为特征是远距离、非受控场景下唯一可清晰成像的,即便识别对象在几十米开外带面具背对监控摄像头走动,也能对其进行身份识别。再者,不同的体型、头型、肌肉力量特点、运动神经灵敏度、走路姿态等特征共同决定了步态具有较好的区分能力,通过设计精巧的算法和海量训练数据,可以更精准地识别细节特征。4.5.2、 最新技术进展目前国内的步态识别技术,在1080P的摄像头下,识别距离可达到50米,识别速度在200ms以内;支持360度跨视角识别;在万人样本库以图搜图可实现唯一性检索。此外完成了超大范围人群密度测算,对普通2K摄像机100米外1000平方米1000人规模实时计数。这些技术能广泛应用于安防、公共交通、商业等具体场景。4.6、静脉识别领域4.6.1、第二代生物识别技术有别于其他五种生物识别技术,静脉识别提取的生理特征在可显性上是比较低的,不能通过肉眼看见,不容易被模仿或复制。而其他上述生物识别技术中要么可以通过一些技巧或软硬件工具提取或复制,要么可以刻意模仿获得相似性极高的行为特征;再者存在的技术优势就是活体识别,只有手指中流动的血液才可以吸收近红外线,形成清晰的静脉分布图像,然后通过算法对该图像进行分析比对,从而进行身份识别。4.6.2、 最新应用最近英国伦敦一家超级市场Costcutter正在测试一套生物识别支付系统,消费者可以借助手指的静脉模式来支付,如果测试成功,将把这种名为Fingopay的支付系统进行推广。这套系统通过使用电子阅读器来绘制用户手指静脉分布图,在登记时,用户只需要将他们生成的手指静脉分布图与自己的信用卡或是储蓄卡连接到一起,不再需要携带现金或银行卡就能实现支付功能。五、产业不利因素5.1、安全性有待提高指纹识别是目前的主流,几乎占据了一半的市场份额,相关厂商遍地开花,各种指纹产品参差不齐。在实际生活中,指纹识别也存在不少问题,安全性是首当其冲的。通过伪造、盗窃指纹信息,可以骗过指纹识别产品的检验。其它生物识别产品,同样存在识别特征信息被盗用的可能。5.2、使用便利性需改进尽管每个人的指纹、脸部、步态等特征各不相同,但生物识别的芯片毕竟尺寸很小,目前的技术水平尚不能做到扫描信息绝对正确。人们化妆、整容带来容貌变化;手指受伤,指纹发生变形;芯片识别能力不足等因素都会导致用户体验下降。提高使用便利性,成为企业必须克服的难点。5.3、保证用户健康根据媒体报告,部分使用虹膜识别智能手机用户,使用后眼部感到不适,被红外LED照射时间过长,容易引起头晕。如果不能保证用户的身体健康,会影响到该技术的普及。六、产业风险特征所有生物识别技术采集到的人们生理或行为特征,最终都会转换成数据信息,而这些数据信息是很有可能被黑客窃取的,一旦被窃取,后果将不堪设想。生物特征在用户自己身上具有唯一性,也就是意味着这些生物数据信息一旦被盗,将不可再生,指纹识别尚有十个手指可以更换,但虹膜识别、静脉识别、人脸识别等丢失后将无法再度使用。从安全的角度上讲,生物识别不适合在互联网大规模推广,目前比较适合局域网内部使用或是特定的金融领域作为辅助应用。由于生物识别自身存在的巨大安全隐患,最终有可能制约相关技术的应用落地,国内的市场容量可能远没有相关调研机构预测的那么乐观。七、产业未来展望7.1、出现新的应用近年来,生物识别技术开始尝试一些新的应用领域:第一,智能监控领域。目前以人脸识别、车牌识别和人、车的行为识别为代表的应用市场日渐庞大。中国视频监控设备和系统领域的三大巨头,全部导入生物识别技术,原因无他,市场驱动也。这一应用目前以样板项目为主,相关技术的局限性暂时还没有被完全解决,但以这些实力企业的研发和市场驱动,相信性能的改进和提升会很快突破瓶颈。第二,金融服务。生物识别技术在金融系统的应用由来已久。随着互联网及移动互联网时代的来临,金融行业大变革早已开始。新兴的网络金融业务,由于其非现场的特点,对交易者身份的验证环节,如何兼顾系统安全和使用者的便利,生物识别技术的采用成为必然。远程身份验证,除了生物识别技术应用之外,政策和法规配合、网络及系统安全等其他环节的实施,对系统平滑性和用户友好性都有贡献。第三,商业服务。生物识别在商业服务领域的应用,国内近年已有一些成功案例甚而因此进入快速成长的企业,例如在广告业、零售业的应用。其应用方向主要集中在客户数据分析和效果评估。广告宣传对象的人口数据和反映分析统计、消费者个人特征及消费习惯细分等等,进一步的应用方向拓展,空间巨大。7.2、趋势和方向7.2.1移动应用如前所述,指纹、人脸、虹膜识别等生物识别技术在手机上的应用,以数量计已经成为最大规模的生物识别产品市场。行业技术供应商肯定会寻找机会介入此领域。对于生物识别核心算法软件和相关芯片供应商而言,可以采用直接集成介入,向手机厂商或模组厂商供货,从而进入该领域。而大多数不具备核心技术和上游芯片资源的普通设备级厂商而言,不能直接介入,但也可以而且长远讲必须在产品设计中时刻关注和紧跟网络应用趋势,将产品设计理念与移动互联的应用模式紧密关联,才是生存和发展之道。7.2.2、实名制强推所带来的机会信用社会的建立,尚有待时日。当今社会,种种实名制的推行可谓势在必行。而实名制真正要做到精准,则必须引入生物识别技术。社会公共安全管理的需求,酒店业、电信业、金融业等对客户的实名制验证,将会催生巨大的终端设备产品和应用系统集成的需求市场,其容量之大难以预计。7.2.3、与人工智能的结合应用生物识别技术是人工智能的支撑技术之一,所以在人工智能尤其智能机器人领域集成和利用生物识别最新成果理所当然。人脸识别、虹膜识别、声纹识别的采用最为常见。高水平的采集硬件(例如相机镜头)和优秀的算法是人工智能团队一直寻求的重要配套,随着智能机器人产品的不断进步和成功市场化,其配套市场规模也将快速增长。7.2.4、基于公共安全的全方位智能监控智能监控是社会治安管理的最重要技术手段。随着技术的不断进步,厂商的更多创新,人脸识别、步态识别与高水平监控摄像头的结合,将会把治安监控水平提高到一个全新的高度和水平。可以预见,这样的新产品对警方的吸引力是毋庸置疑的。明后年相关产品陆续亮相足可期待。

凤梨

三诺生物研究报告

行业分析:近年来,世界范围内老龄化现象的加剧、现代人群的不良生活习惯、以及人口肥胖水平增加等使得各类心血管疾病、糖尿病患病风险也迅速提升。一方面,在患病风险提升的背景下,出于预防疾病以及对于疾病及时诊断并治疗的考虑,针对血脂监测和定期血糖监控的需求将会不断上升。因此在未来一段时间内,血脂和糖化血红蛋白测试需求会迎来显著增长;另一方面,在中国和印度等新兴市 场,随着医疗改革的推进以及出于降低居民的医疗支出的考虑,部分地区的政府积极地倡导减少住院等传统治疗监测方式,并努力推动家庭医疗等即时医疗模式的发展,有效地促进了 POCT(即使检验) 血脂、糖化血红蛋白监测行业的进步;同时,随着POCT 血脂监测技术的进步和糖化血红蛋白测试以其无创伤和无痛、测试效率更高、结果反馈可靠等特点迅速实现临床推广,都将带动整个行业的发展。根据“国际糖尿病联盟”发布的数据显示,目前全球糖尿病患者有4.25亿人,其中我国糖尿病患者已高达1.14亿,在中国,这部分人群每年将花费6000亿治疗费用。据数据统计,我国是目前全球糖尿病患者数量最多的国家,占全球的1/4,且糖尿病患者数量任然在迅速增加。目前,我国糖尿病人患病率为3.5%~11.6%,截止2017年,我国糖尿病标化死亡率为10.25%。其中大部分患者为2型糖尿病,达到90%以上。生活方式的改变,与糖尿病的发生密切相关。令人堪忧的是,我国糖尿病患者的知晓率偏低,有46.5%的糖尿病成年人患者未被诊断,表明我国任有大部分人未被诊断且不知晓已经患病。POCT 产业作为医疗器械的重要细分行业,整体受益于国内医疗设备行业的发展机遇。POCT 产品广泛应用于血糖、血气和电解质分析、快速血凝检测、心脏标志物快速诊断、药物滥用筛检、尿液分析、干式生化检测、怀孕测试、粪便潜血血液分析、食品病原体筛查、血红蛋白检测、传染病检测、甘油三酯和胆固醇等项目。POCT 产品可以使原本烦琐的生化测试过程以简易且低廉的方式实现,方便非专业人员使用,促使临床分析手段走出医院实验室,走近病人,步入家庭,为慢性疾病患者提供便携、使用简单、成本低廉的监测工具,顺应了目前高效快节奏的工作和生活方式,满足了人们在时间和健康上的需要。公司简介:三诺生物传感股份有限公司是一家致力于利用生物传感技术研发、生产、销售快速检测慢性疾病产品的高新技术企业。作为国家生物医学工程高技术产业化示范项目基地,多次获得国家创新基金支持,并率先通过了ISO13485质量管理体系认证及欧盟CE认证。公司生产的“三诺”系列血糖仪及配套试条,以其“准确、简单、经济”的特点,获得广大消费者的认可。并购美国PTS公司后,公司实现了从血糖监测系统提供商向慢性疾病即时检测(POCT)产品的提供商和服务商的转变。在产品上,公司实现了从单一血糖指标向血糖、血脂、糖化血红蛋白、尿酸、尿微量白蛋白等围绕糖尿病及相关慢病的多指标检测系统的转变;在市场上,公司实现了从以零售市场为基础逐步向医院市场和海外市场的拓展;在研发上,公司实现了从电化学平台向光化学平台、荧光免疫平台及移动医疗平台多平台协同研发的进步。公司主营业务:三诺生物的主营业务是医疗器械,主要有以下产品。1、微量快速血糖监测系统(含血糖测试仪及配套监测试条),目前拥有“安稳”、“安稳免调码”、“安稳+”系列,“安准”系列,“金稳”、“金稳+”系列,“金智+”系列,“金准”、 “金准+”系列和真睿系列血糖监测系统、血糖尿酸双功能测试系统、血糖血酮双功能测试系统以及手机血糖仪等产品线。2、POCT检测系统(含分析仪及配套检测试剂或者配套检测试条),目前拥有便携式糖化血红蛋白分析系统和便携式全自动生化分析系统、尿微量白蛋白检测试条、AGEscan晚期糖基化终末产物荧光检测系统、液相iCARE系统以及分钟诊所2.0、KA-11 UG-11等系列产品。3、公司境外子公司PTS拥有“A1C Now+”糖化血红蛋白检测系统、“Cardio Chek”血脂检测系统产品和Cotinine及PTS Services等产品,境外参股公司Trividia拥有的“TRUE”系列血糖监测产品和糖尿病辅助产品。4、公司的院内外一体化全病程管理解决方案,将住院患者血糖管理和出院患者自我监测智能结合,并实现了医患交流、线上复诊、跟踪随访。公司各业务占比:公司业务结构图图 三诺生物业务构成 图 三诺生物境内外业务占比公司研发情况:公司持续注重产品研发的投入和自身产业技术的积累,2019年研发投入为18,957.75万元,占营业总收入的10.66%。公司研发人员数量为529人,占员工总数比例为18.73%。公司共申请专利68项,其中中国发明专利30项,实用新型专利37项,外观设计专利1项,新获39项中国专利授权;PTS共新申请24项国际专利,共有8项专利申请获得批准。公司行业地位:根据中国产业协会数据显示,目前,国内血糖仪市场份额外资占据60%以上市场份额,其中强生约35%,罗氏约20%,雅培约8%。国产品牌三诺约15%,北京怡成约6%,近年鱼跃医疗也逐步开始进入血糖市场。在国产品牌中,三诺生物的血糖仪份额超过50%,是名副其实的“民族企业”,随着品牌技术差距逐步缩小、国产血糖仪价格优势明显,替代效应逐步显现。旗下境外子公司PTS为全球 POC血脂检测龙头。根据公司公告,2014 年全球 POC 血脂检测市场规模约 2 亿美元,PTS 约占 16%市场份额。美国子公司Trividia产品远销 83 个国家,全球排名第 6,全美排名第 3。公司过往外延式收购:2016 年 7 月公司通过参股公司三诺健康管理(当时持股 35.02%)出资1.1 亿美元收购 PTS。2018 年 1 月公司发行股份,作价 5.28 亿元收购三诺健康管理剩余的 64.98%股权,完成对 PTS 的并购。2016 年 1 月公司和控股股东通过参股公司心诺健康(持股 25%)并购尼普洛,后将其更名为 Trividia。2018 年 4 月,公司以 2.16亿元收购 14.742%股权,目前持股比例达到 39.742%。公司主要销售客户和主要供应商情况:公司前五大销售客户资料公司前五大供应商资料大客户业务和供应商较分散,对单一大客户和供应商的依赖性较小。公司各业务主要竞争对手:l 血糖监测系统:强生,拜耳,雅培,北京怡成,艾康生物,鱼跃医疗产品。l 血脂检测系统:Alere、Abaxis、三星、罗氏,怡成生物。公司财报:2019年,三诺生物实现营业收入17.78亿,同期增长14.69%;归属上市公司股东的净利润2.5亿元,比上年3.1亿净利润同期下降19.25%。净利润下滑主要因为公司对全资子公司PTS 进行商誉减值测试,并针对上述商誉计提了 3,418.36 万元的商誉减值。2020年上半年业绩预告归属上市公司股东的净利润盈利1.49亿元-1.75亿元。上年同期盈利1.3亿元,比上年同期增长:15%至35%。从2019年毛利率来看,血糖监测系统和血脂检测系统占主要部分,毛利率分别为69.5%和61.31%。在分红方面,公司比较稳定,2017年至2019年均向全体股东每10股派发现金股利3.00元人民币。金达威的现金分红金额分别占到了上市公司净利润的54.78%、54.63%和97.28%(含其他方式)。公司发行可转债:本次发行证券的种类为可转换为公司A股股票的可转债,募集资金不超过5亿元(含5亿元),由中信证券保荐。本次拟募集资金 5 亿元用于 iPOCT(智慧化即时检测)产品产能扩建项目、CGMS(连续血糖监测系统)产能建设项目和补充流动资金。公司治理:三诺生物传感股份有限公司董事长兼总经理李少波持有公司26.77%股权。第二大股东车宏莉持股21.9%。2019年初,李少波与车宏莉缔结了长达八年的一致行动人关系解除,公司实控人由李少波与车宏莉变更为李少波。过去五年期间,第二大股东车宏莉共减持超过5000万股。公司与实际控制人之间的产权及控制关系的方框图潜在思考:l 根据三诺生物2020年半年度业绩预告,归属于上市公司股东的净利润较上年同期增长15%至35%,取中值25%。而2019年的归属于上市公司股东的净利润较18年增长-19.25%,2020年上半年的净利润出现大幅增长,PTS 上年的商誉减值影响因素或已阶段性消退。l 三诺生物传感股份有限公司(以下简称“公司”)于近日收到湖南省药品监督管理局颁发的两项《医疗器械注册证》,有助于满足市场多样化的检测需求,有助于提升公司产品的整体竞争力与综合服务能力。l 根据三诺生物2020年半年度业绩预告,、报告期内,新型冠状病毒肺炎疫情先后在全球不同国家爆发,公司新增自主研发的新型冠状病毒抗体检测试剂盒(胶体金法)的销售,初步估计,上半年净利润的大幅增长与新型冠状病毒抗体检测试剂盒业务存在较大联系。在接下来海外疫情未减轻期间,新型冠状病毒抗体检测试剂盒业务有助于公司业绩的增长l 因受到市场环境、国际销售拓展等因素的影响,美国Trividia公司报告期内处于亏损状态,但相较上年同期亏损收窄。l 在研发方面,三诺生物在对现有产品线升级的同时,连续加大对糖尿病早筛及糖尿病分型、糖尿病并发症检测等领域的研发投入。近年来连续凭借领先的研发能力,公司与相关院校和单位一起承接了大量的研发项目和成果转化项目,强大的研发能力和研发投入是三诺生物在未来在行业中保持进步的重大支撑。l 公司开拓医院端市场前期投入已达一定规模,预计医院端市场即将发力并加速贡献利润。POCT 方面,公司的AGEs 检测仪、三诺分钟诊所、iCare 多功能检测仪有望借助分级诊疗的大趋势快速进入基层POCT 大蓝海市场并放量,带来新一轮的业绩高成长。l 公司是国内血糖监测领域绝对龙头,血糖监测主业持续稳健且料在医院端发力在即,POCT 多个优质新品将迎来放量贡献业绩,2020 年海外公司有望摆脱非经常因素扭亏,合力下预计2020 年业绩弹性可观。总结:l 医院端的投入有望开始检验成果,POCT的高投入研发令三诺生物血糖仪产品在行业内始终保持竞争力,海外全资子公司PTS 2019 年内因新建印第安纳波利斯新生产大楼落成,新产能尚未完全达产及转移期间相应管理费用提升等阶段性非经常因素拖累,2020年扭亏有望,Trividia亦在缩减亏损,多点开花的发展方向在前期或许会暂时性的让公司财报显得不那么好看,但熬过了最困难的时期后,所获得的的回报也将是喜人的。l 我国是目前全球糖尿病患者数量最多的国家,占全球的1/4,且糖尿病患者数量任然在迅速增加。相较于发达国家的便捷式血糖仪较高的人均持有量,中国在这方面还远远不足,但配合政府的引导和国内人民思维的进步,便捷性血糖仪的普及趋势将会得到进一步发展。l 受技术方面的限制和国内行业发展的落后,前期国内的血糖仪市场份额主要被进口品牌占领,随着国家的扶持以及自身产品的进步,国产血糖仪近年来也在市场中的份额逐渐扩大,三诺生物作为国产血糖仪的佼佼者,从产品性价比,以及近年来国人支持国货趋势飞快上涨的角度来看,无疑占据了先天优势。l 上半年新型冠状病毒肺炎疫情先后在全球爆发的情况下,三诺生物新增了自主研发的新型冠状病毒抗体检测试剂盒(胶体金法)的销售无疑是走了一步好棋,上半年股价拉升和国外疫情爆发几乎保持同步,当前美国疫情依然处于恶化中,对于在美国拥有生产基地的三诺生物而言,下半年的需求依然很可观。l 公司申请可转换债券是为了公司旗下产品产能项目扩建和补充流动资金,但如果投资者在转股期内转股过快,将会在一定程度上摊薄公司每股收益和净资产收益率,因此公司在转股期内可能面临每股收益和净资产收益率被摊薄的风险。

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2020年中国生物药市场现状及行业前景研究报告(全文)

在生物药行业具有研发技术难度高、研发周期长、资金投入大等特点,因此具有较高的技术门槛。与传统的小分子药物相比,生物药生产制备技术具有极大挑战性。随着经济增长及慢性病患病率的上升,我国生物药市场将逐渐增长,预测2025年我国生物药市场规模达8332亿元。一、生物药概况1、定义生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果,综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法,利用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。生物药物,包括生物技术药物和原生物制药。2、分类图片来源:中商产业研究院整理3、产业链生物药行业产业链上游包括生物材料、细胞培养、实验研究;中游包括生物药试生产、生物药临床研究和生物药规模生产;下游为各种医疗机构及患者。图片来源:中商产业研究院整理(文章来源:中商产业研究院)

生物学家总结了520项研究,报告了土壤施肥的最佳方法

来自俄罗斯人民友谊大学(RUDN)的一个生物学家小组总结了520项关于粪便对土壤影响的研究结果,并建立了肥沃土壤中所有生物化学过程。研究小组还比较了有无矿物添加剂的粪便的效果,展示了不同动物的粪便对土壤肥力的影响,并计算出土壤施肥的最佳粪便量。研究结果发表在《Science of The Total Environment》上。自古以来,粪便一直被用作植物的营养来源。然而,直到最近,还没有对这种有机肥料进行大规模的系统分析。一个生物学家团队(包括RUDN大学的几位专家)回顾了500多篇关于粪便对土壤质量影响的科学著作,并提供了关于粪便施肥的系统和统计学上的通用数据。"尽管进行了很多研究,但还没有对粪肥对不同土壤性质的影响进行概括分析。我们分析了521项研究,这些研究涵盖了短期和长期(长达113年)田间实验中单次和连续使用粪肥的情况。我们的团队还建立了一个概念,即在粪肥的影响下,生物过程的变化取决于气候因素和土壤性质。"生物学博士、RUDN大学可持续生态系统数学建模和设计中心的高级研究员Evgeniya Blagodatskaya说。在选择用于分析工作的研究时,该团队遵循了严格的标准。每项研究都必须包含与碳和养分循环相关的肥料和酶的来源的准确信息,有一个未施肥的对照批次,并提供不同的数据和特征进行统计分析。分析涵盖了不同类型的土壤和气候区,年平均气温为10~20℃,降水量为250~1000毫米。在总结了这些研究后,研究小组提出了一个最佳的年施肥量,25000公斤/1公顷。这个比例能使产量和土壤肥力达到最佳平衡,有助于将土壤酸度维持在对农业最有利的水平上。然而,这个值不能被认为是一个普遍的标准。即使它已经被计算出不同的气候条件和土壤类型,进一步的研究将需要一个更大的数据库。根据该团队的研究,粪便能够加速碳和氮的生化循环达30%。值得注意的是,猪粪对氮循环的生化特性影响很大。土壤施肥后(特别是在不含矿物添加剂的情况下),在碳、氮、硫、磷化合物的化学转化中起作用的酶变得更加活跃。此外,粪肥还能增加土壤的孔隙度,从而提高土壤的保水能力。除了有机肥的优势外,研究小组还指出,如果粪便处理不当,可能会出现两个风险因素:病原体和温室气体及氮磷化合物的环境污染。粪肥可以解决农业产业面临的许多问题,减少土壤退化和提高肥力,增加碳储备,加速关键元素的循环,并使其可用于植物。

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《2020中国生物药行业研究报告》发布:方兴未艾,未来可期

数据显示,2019年全球最畅销的10个药物中,有8个是生物药;其中,阿达木单抗连续8年位居榜首,2019年销售额近200亿美元。生物药领域是最易出现重磅产品的领域,而生物药则是当前全球名副其实的最畅销的医药产品。国内生物药行业发展方兴未艾,新的生物医药企业不断涌现。生物药市场规模增长强劲,年复合增长率达20%以上,生物药行业从发展初期迈入快速发展阶段。基因编辑和细胞工程等生物技术带来的革命性改变,为生物医药产业的长足发展带来了新动能。值此之际,创业邦研究中心推出《2020中国生物药行业研究报告》。报告中通过对比国内和全球生物药市场规模的分析,旨在梳理国内生物药发展的现状;希望通过对抗体药物、细胞治疗及疫苗等细分领域的介绍,以企对生物药行业的发展趋势有进一步的认识。报告部分精彩内容如下:Part.1生物药概述生物药是指综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等学科的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。按照注册分类,药品可分为化学药、生物药和中药;生物药具有良好的疗效和安全性,及毒副作用小的特点。国内生物药行业发展滞后于全球市场,具有广阔的市场增长空间。在过去几年内,国内生物药市场以数倍于全球生物药市场的增长率快速增长,市场规模有望于2023年达到6,400亿元以上。生物药行业景气度高涨,一二级资本市场均受捧。Wind数据显示,今年以来到2020年8月30日止,在二级资本市场上,医药生物行业中的生物制品和医疗器械二级子行业涨幅居前,均在90%以上,投资受捧。在VC/PE创投市场,2020年上半年医疗健康领域融资数量和金额,在各行业中均排名靠前。其中,生物技术与制药细分领域吸金明显,融资金额占比达一半以上。Part.2生物药注册申请受理情况2019年首个国产生物类似物-利妥昔单抗生物类似物(复宏汉霖)获批上市,国产生物类似物研究取得了快速的进展,与此同时,中国生物药行业也正在从发展初期迈入快速发展期。自国家药品监督管理局(NMPA)实施优先审评制度以来,药品的审评审批速度得以加快。数据显示,在今年上半年有21款生物制剂获批上市,而且,NMPA首次批准了抗体药物偶联物-恩美曲妥珠单抗(罗氏)上市。Part.3重要细分领域生物药领域广阔,包含抗体药物、细胞因子、疫苗、血液制品、基因治疗与细胞治疗药物等;其中,抗体药物被誉为生物药领域的“明珠”。抗体药物主要包括单克隆抗体、抗体药物偶联物、双特异性抗体、Fc融合蛋白、抗体片段及多克隆抗体等。自单克隆杂交瘤技术发明以来,经过40多年的不断发展完善,对单抗药物的研究、制备和应用已经达到了比较成熟的阶段。如今单抗药物在治疗肿瘤、免疫性疾病等领域已取得重大进展,市场规模有望快速发展。单克隆抗体按照免疫原性的高低可以划分为鼠源抗体、人鼠嵌合抗体、人源化抗体和全人源化抗体等四类,具体如下:2017年,在两款CAR-T产品Yescarta及Kymriah获批上市后,全球CAR-T市场由2017年的约1,300万美元增至2019年的约7.34亿美元,预期于2024年将进一步增长至47亿美元。虽然国内目前尚未有获批准的CAR-T产品,但由于预计即将推出新产品,国内的CAR-T市场预期将于2021年增长至人民币6亿元。此外,由于癌症患者数量上升及居民经济负担能力提升,国内CAR-T市场预期将于2026年达100亿元规模。Part.4发展趋势展望医疗健康行业具有高投入、高风险、长周期和高回报的特征,需要巨大的资金支持,生物创新药研发尤其如此。尽管有各种利好政策和不断加大的财政投入,面对日益多变的外部环境,生物药行业机遇与挑战并存。市场规模扩大。随着生物技术的不断发展和居民经济水平的逐步提高,国内对生物药的需求激增;加上政府对生物产业的大力支持,生物药产业的市场规模有望继续保持快速增长。市场监管加强。国内生物药行业起步较晚,法规监管还有待完善,在临床前、临床研究及生产领域等监管相对滞后。随着监管机构审查审批逐渐变严,生物药市场将会越来越规范化。生物创新药通过新靶点或新作用机制可以更有效的治疗疾病,满足尚未被满足的市场需求。在多种利好条件下,生物药行业有望迈入黄金发展期,未来可期。

惠能

2020年中国生物药市场现状及行业前景研究报告

中商情报网讯:在生物药行业具有研发技术难度高、研发周期长、资金投入大等特点,因此具有较高的技术门槛。与传统的小分子药物相比,生物药生产制备技术具有极大挑战性。随着经济增长及慢性病患病率的上升,我国生物药市场将逐渐增长,预测2025年我国生物药市场规模达8332亿元。一、生物药概况1、定义生物药物是指运用生物学、医学、生物化学等的研究成果,综合利用物理学、化学、生物化学、生物技术和药学等学科的原理和方法,利用生物体、生物组织、细胞、体液等制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。生物药物,包括生物技术药物和原生物制药。2、分类图片来源:中商产业研究院整理3、产业链生物药行业产业链上游包括生物材料、细胞培养、实验研究;中游包括生物药试生产、生物药临床研究和生物药规模生产;下游为各种医疗机构及患者。4、生物药发展历程二、生物药行业相关政策医药行业是国民经济的重要组成部分。随着经济发展和居民生活水平的提高,中国医药行业呈现持续良好的发展趋势,医药产业的地位逐渐提高。我国都出台了相应的产业支持政策,以支持本国医药行业的发展。未来,中国医药行业将继续保持增长,在国民经济中的地位将不断提升。三、生物药市场规模及行业现状1、市场规模高达3870亿元在市场驱动力的高速增长下,我国医药市场在过去几年保持着超过全球医药市场的增速增长。2014年,我国医药市场规模达到1.1万亿元,并在接下来4年以8.1%的年化增长率增长至2018年的1.5万亿元。据预测,我国医药市场将会继续保持此等增长速度,于2020年达到1.75万亿元。数据来源:Frost & Sullivan分析、中商产业研究院整理我国的生物药市场仍然处于细分市场结构不稳定、未满足的临床需求持续增加、技术替代较为频繁、新兴的单克隆抗体等细分市场迅速增长的时期。虽然我国的生物药行业发展滞后于全球市场,但是也因此为我国医药市场带来了更广阔的增长空间。数据来源:Frost & Sullivan、中商产业研究院整理2、行业现状仍需关注(1)医药市场广阔我国的生物药行业发展滞后于全球市场,也因此为我国医药市场带来了更广阔的增长空间。我国生物药市场在过去的几年中以数倍于全球生物药市场增速的增长率快速增长。(2)我国医药市场结构与全球市场结构差异较大由于产业结构的差异,我国医药市场的畅销药与全球市场有很大差异。在未来,我国的畅销药结构将会向更为成熟的全球市场结构发展,预示着我国生物药拥有更高的发展为“重磅炸弹”药物的潜力。(2)细分市场结构不稳定我国的生物药市场仍然处于细分市场结构不稳定、未满足的临床需求持续增加、技术替代较为频繁、新兴的单克隆抗体等细分市场迅速增长的时期。我国生物药市场占比第二的血制品市场,在全球生物药市场中绝大部分都已被重组治疗蛋白所取代。四、主要竞争企业2015年,国务院发布《中国制造2025》,首次将生物医药产业提升到支柱性产业的高度。随后,各地方政府纷纷出台多项政策及具体措施,为生物医药产业“把脉问诊”“保驾护航”,激发生物医药企业创新活力。借着政策的东风,生物医药技术取得长足进步,而各大药企也犹如雨后春笋,争相涌入生物药研发队伍。2019年6月21日,“2019中国医药健康产业发展大会暨第四届中国医药研发?创新峰会”公布2019年生物药榜,本次生物药榜排名前10的企业与去年相比,有7家企业名次变化幅度不大,继续坐拥前10的席位,另3家企业异军突起,冲进前10。江苏恒瑞医药股份有限公司、信达生物制药(苏州)有限公司、浙江海正药业股份有限公司均越过5个名次,与排名第2的复星医药、排名第4的百奥泰生物制药股份有限公司稳居TOP5。而齐鲁制药有限公司继蝉联两届冠军之后,首次跌落至第6名,云南沃森生物技术股份有限公司的排名也下降至第7名。2019中国生物药企业研发实力排行榜TOP10图片来源:Frost & Sullivan、中商产业研究院整理五、生物药行业发展前景1、生物药临床需求增加老年人癌症等疾病发病率较高,未来伴随老龄化人口的增加,对癌症的治疗药物的需求将会持续增加。据统计,2019年底我国65周岁及以上人口已达17603万人,较上年新增945万人;占总人口的12.6%。根据Frost & Sullivan预测,到2023年,我国65岁及以上老年人口将达2.2亿左右,占总人口的15.1%。我国人口老龄化进程的加快,将带来卫生总费用的增加,进一步拉动医药需求数据来源:统计局、中商产业研究院整理2、居民生活水平的提高对生物药行业的提升作用随着我国经济发展以及居民生活水平快速提高,居民的保健意识逐步增强。我国医疗卫生支出总额在近年来呈现稳步增长。据统计,从2014年到2018年,我国的医疗保健总支出从35312亿元增加到57998亿元,复合年增长率为13.2%。根据Frost & Sullivan预测,这种快速增长将会继续保持。预计到2023年我国的医疗保健总支出将达到93523亿元。3、政策以及支付端改革,带来对生物药需求的新格局我国从多方面颁布鼓励政策,支持并鼓励生物药的研发,通过改革临床试验管理和加快审评审批等多方面鼓励生物药创新和生物类似药研发。一系列支持政策的推出将助力生物药市场的进一步发展。更多资料请参考中商产业研究院发布的《2020-2025年中国生物药行业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业规划策划、产业园策划规划、产业招商引资等解决方案。

谷风

医药生物行业深度研究报告(88页)

(获取报告请百度搜索“未来智库”,登录下载。)展望 2020 年,我们看好医药行业的结构性投资机会 2.0 版。看好创新药、CXO、仿制药产业链上游、疫苗、医疗器械、医疗信息化、连锁医疗及药房等赛道。明年发生变化的是投资可能 向纵深发展,我们建议坚定持有核心资产,同时积极关注具备性 价比优势的细分龙头。新的人口结构下,未满足的临床需求仍然是最核心的投资逻辑未来的 20 年,中国的老龄化将更严重,未满足的临床需求仍然是最核心的投资逻辑。①新的“老年人”将更 多:1963 年至 1973 年的出生高峰期人口全部进入老年阶段,简单计算目前 40 岁至 59 岁人群将逐步进入老年 阶段,这部分人群目前占比达到 30.82%,远高于目前 60 岁以上人群年龄比例(17.87%); ②新的出生人口将更 少:从目前人口结构看,目前 20 岁至 39 岁女性占总人口的 14.32%,而 0 岁至 20 岁女性占总人口的 10.11%, 未来 20 年主要生育女性将减少,在假设生育意愿与生育率保持不变的情况下,新的出生人口仍将更少。根据我 们估算,2028 年 60 岁以上老年人占中国总人口比例可能达到 25%。人类对健康的追求不断提升,亦推动行业 创新步伐,其中未满足的临床需求永远是医药行业最核心的投资逻辑。人口结构变化:新生人口或持续下降,老龄化趋势明显根据 2018 年的死亡率计算逐年死亡人数,由于缺少分年龄段的死亡率数据,我们假设死亡均发生在 60 岁 以上老年人群中。根据预测的新生人口数量以及死亡情况,至 2028 年,60 岁以上老年人占比达到 25%。出生人口减少与健康状态改善,中国人口结构发生巨大变化。过去 15 年中,中国的人口年龄分布发生的巨 大的变化;2003 年,60 岁以上人口占全国总人数的 12.31%;2018 年,60 岁以上老人占比达到 17.87%。一方面 出生人口减少;另一方面,整体健康状态不断改善,中国人的预期寿命在 2000 年为 71.40 岁,至 2017 年已经 达到 76.47 岁。未来的 20 年,中国的老龄化将更严重。退休与住院为医保支出核心方向,老龄化趋势下统筹基金承压。以 2018 年全国职工医保参保人员医疗费用 支出情况为例,退休人群医疗费用较多,使用医保基金也相对较多,人口老龄化进一步加重的情况下,医保基 金所承受压力加大;另外,从门诊/住院的角度看,住院支出占总支出的 62%,如何管控住院费用也是医保关心的核心问题。未满足的临床需求仍然是最核心的投资逻辑人类对健康的追求不断提升,亦推动行业创新步伐,其中未满足的临床需求永远是医药行业最核心的投资 逻辑。产业政策:顶层制度设计明确,对行业投资有重要指导意义医改顶层制度设计基本明确,对行业投资有重要指导意义。11 月 29 日,国务院深化医改小组发布《关于 以药品集中采购和使用为突破口 进一步深化医药卫生体制改革的若干政策措施》,主要从药品、医疗、医保改 革和行业监管四个方面提出了 15 项改革举措。文件要求深化医疗、医保、医药“三医”联动改革,再次明确了“腾 空间、调结构、保衔接”的改革路径,鼓励探索药品/高值耗材集中采购,医疗服务价格动态调整,以按病种付 费为主的多元复合式医保支付方式改革等改革措施,医改顶层制度设计基本明确,对行业投资有重要指导意义。药品集采:国家层面规则预期明确,主要不确定因素在于地方规则国家层面规则不断优化,未来集采将常态化,预期较为明确。三轮带量采购规则不断改进:从最低价中标 到淘汰赛,政策漏洞被不断修补;带量采购模式基本固化,预计未来将常态化,同时采购周期有可能缩短,比 如季度、半年进行集采招标,整体采购频率取决于 CDE 过评企业数量。另外,国家药监局在 9 月底发布《注射 剂一致性评价技术要求(征求意见稿)》,等待正式文件发出,注射剂一致性评价即将启动,后续也会逐步纳入 集采范围。明年主要不确定因素在于地方招采规则。目前政策鼓励地方进行集采创新,构建全国药品公共采购市场和 多方联动的采购格局,未纳入国家采购范围的药品,依托省级采购平台开展集中采购。11 月-12 月已有湖南、 河北、河南濮阳、湖北武汉等地陆续开展地方集采。从治疗领域看,目前涉及抗生素、降压药、降糖药、PPI 等常用药领域;从剂型来看不仅有口服常释剂型, 也拓展至注射剂;另外,目前地方集采的边界也延伸至非一致性评价产品;同时,还有部分地区对自费药品开 展集采,如河南濮阳,根据全市公立医疗机构上年度药品使用情况,遴选出采购金额高、数量大的 200 个品种 以及基础输液类药品进行集采。在地方集采过程中,药品也有较大幅度的降价,以河北为例,13 个拟中标药品 在最高限价的基础上降价 0.3%-80.4%,平均降价 44.5%。在地方集采的示范效应下,各地集采进展很可能会不断突破之前市场预期,对企业的考验也在不断加大。积极创新转型是企业发展的重要方向。医疗:提高医疗服务价格,体现技术劳务价值三医联动,医疗是关键的一环。由于医疗的复杂性和医患知识差异,医生在很大程度上是患者决策的代理 人,完善医院运行机制和薪酬制度可以使医院、医生全心全意为患者的利益提供治疗。医改小组支持各地在开 展药品耗材集中采购、取消医用耗材加成的同时,及时相应调整医疗服务价格,支持公立医院运行机制和薪酬 制度改革;落实“两个允许”要求,增加医院可支配收入。医疗服务价格管理逐步放松,目前积极理顺医疗服务比价关系。我国公立医院医疗服务一直都是由政府定 价或政府指导价格,由价格部门负责,最初是计委,2003 年改组为发改委,2018 年国家医保局成立,药品和医 疗服务价格也归其管理;从管理形式上来看,逐步规范、逐渐放松,从最初的严格政府定价,至改革开放允许 少数项目按成本定价,后续实行非盈利机构政府指导价。但医疗服务价格长期偏低,仍需进行调整。2016 年 7 月 1 日,国家发改委、卫计委、人社部、财政部发布《推进医疗服务价格改革意见》,要求进一步缩小政府定价 范围,逐步理顺医疗服务比价关系,目前公立医院也有部分特殊需求、个性化需求医疗项目可以进行市场定价。 配合取消药品加成,全国大部分公立医院已经相应调整了部分医疗服务价格;随着全面取消耗材加成,医疗机 构需要再次调整医疗服务价格,预计未来 2-3 年将迎来各地医疗服务价格的集中调整,全国统一的医疗服务项 目技术规范也有望出台。腾笼换鸟,已有多地探索医疗服务价格的优化。2018-2019 年,深圳、北京、浙江等多地探索取消耗材加成, 同时调整医疗服务价格。对比浙江、北京、深圳三地的医疗服务价格调整,我们发现三地均涉及取消耗材加成、降低检验价格、提高人工服务价格。我们认为医改将持续深化调整医院盈利模式和行为模式,在医疗服务收入 占比继续提升的同时,价值回归服务本质。长期看,医疗服务价格调整有望进一步规范医生处方行为,对刚需 的药品、耗材有利,也有利于民营医疗、体检产业等医疗服务行业的长期健康发展。医保:支付方式改革,长期引导医疗资源合理配置中长期看,DRGS 将成为影响住院支出最重要的政策之一。DRGS 将于 2020 年开始在 30 个试点城市模拟 测算、2021 年实际付费,这种医保结算方式适用于绝大部分住院患者。从美国的经验看,DRGs 对行业整体影 响有限,但是结构性影响明显,尤其对住院支出增速影响较为显著。CHS-DRG 分组与付费技术规范出台,医保局顶层设计基本完成。2019 年 6 月 5 日,医保局、财政厅、卫 健委、中医药局发布《关于印发按疾病诊断相关分组付费国家试点城市名单的通知》,确定了 30 个城市作为 DRG 付费国家试点城市,主要任务如下:①实行按 DRG 付费还需两年。按照“顶层设计、模拟测试、实际付费”三步 走的思路,确保完成各阶段的工作任务,确保 2020 年模拟运行,2021 年启动实际付费;②健全 DRG 付费的信 息系统。统一使用国家制定的疾病诊断、手术操作、药品、医用耗材和医疗服务项目编码的基础上,完善医保 付费信息系统;③统一 ADRG,各地自行制定 DRGs 分组。在核心 DRG(A-DRG)的基础上,根据当地实际,制 定地方 DRG 分组体系和费率权重测算等技术标准,实现医保支付使用的 ADRG 分组框架全国基本统一。2019 年 10 月 24 日,国家医保局发布《国家医疗保障 DRG 分组与付费技术规范》和《国家医疗保障 DRG(CHS-DRG) 分组方案》,标志着顶层设计基本完成。DRGs 结算适用于绝大部分住院患者。根据医保局《技术规范》,CHS-DRG 适用于急性住院病例(占绝大 部分住院病人);不适用情况包括:①门诊病例;②康复病例;③需要长期住院的病例;④某些诊断相同,治疗 方式相同,但资源消耗和治疗结果变异巨大病例(如精神类疾病)。统一的技术规范和分组方案。此次医保 DRG 分组的原则有四点:①逐层细化、大类概括;②疾病诊断、手 术或操作临床过程相似,资源消耗相近;③临床经验与数据验证相结合;④兼顾医保支付的管理要求和医疗服 务的实际需要。从具体分组来看,国家统一的 ADRG 以临床经验和临床路径为主,各地分组的细分 DRGs 则是 以统计分析为主。……创新药:关键词是“国际化、差异化、效率及开放融合”政策催化和结构调整,重磅肿瘤新药大放异彩,真正进入产品为王的时代行业关键词是“效率、国际化、差异化及开放融合”大型创新药企在中国市场亦面临快速创新转型的压力,效率仍将受到企业高度关注。根据我们统计,2018 年大型创新药企(包括跨国公司)在中国市场的原研药或仿制药收入占比均在 60%以上,2019 年随着创新药的 放量,预计这一比例将会快速降低。考虑到 2020 年开始仿制药集采将会加速,大型创新药企仍会高度重视研发 和商业化效率问题。创新药医保目录谈判机制下,国内创新药定价存压,国际化及差异化能力凸显。2019 年 10 月,医保局启 动新一轮医保谈判,新增 70 个药品,平均降价幅度 60.7%,续约 27 个药品,平均降价幅度 26.4%。其中,三种 丙肝治疗用药降幅在 85%以上。考虑到国内医保控费需求,我们看好具备国际化能力的药企,全球化能力意味 着能够在全球市场分摊高昂的研发费用。为提高效率,开放融合亦成为新药研发领域的一个趋势。从目前行业内的合作模式上看,主要有对其他厂 家品种的 license-in 以及企业间各自药物的合作开发两种模式。我们统计了 2018 年至今 A 股和 H 股主要的创新型公司药物 license-in/out 的情况。近两年复星医药先后引 入了 10 余个创新品种,研发管线已经具备一定规模, 后续有望逐步走向收获期。其他如石药、绿叶等综合性药企以及百济、信达、君实、贝达等 biotech 公司均有各 自的品种引进或合作研发开展。恒瑞医药在 2018 年初先后对其 3 种在研新药进行了海外研发的授权,我们认为 这同时也是国内企业加强海外新药市场布局的一种有效模式。CXO:维持较高景气,不同思路都有好的选择国内转型及国外产业转移将为医药外包行业提供长期机会受益于创新研发升温,行业持续高增长从业绩增长上看,医药外包板块直接受益于目前国内创新药、创新器械的研发热潮,增速持续上升,行业 维持高景气度。由于板块内公司体量分化较大,部分公司财务准则对测算有明显影响,我们剔除了缺乏同比数 据和财务数据波动巨大的公司,2019Q1-3 收入增速为 27.98%,归母后扣非增速均在 50%左右,整体行业增速 相较中报仍有一些提速,并且在 2018 年同期高基数的情况下依旧保持上涨。2018 年以来,医药板块整个板块 持续维持在高增长阶段。行业订单充沛,高景气度预计持续。从近年医药外包主流公司的在手订单来看依旧保持在高增长的水平, 且全行业在持续进行产能扩张,景气度较高。泰格医药 2018 年新增订单 33.08 亿,待执行订单 36.83 亿,增速 均在 30%以上。博济医药 2018 年新增订单 4.3 亿,待执行订单累计有 8.3 亿。昭衍新药在手订单约为 8 亿,同 比增长 19.40%。合全药业披露 2018 年底在手订单为 27.2 亿元,2017 年同期为 3.4 亿美元,也实现了较快的增 长。龙头公司员工人数、人均产值持续向上当前国内外包企业的员工人数、人均产值和国际龙头相比还有较大差距,同时国内的外包企业享有中国工 程师红利和成本优势,随着全球的产业转移,未来提升空间较大。2018 年底 CRO 龙头药明康德、康龙化成、泰格医药、昭衍新药等员工人数仍在持续上升,同时伴随着人 均创造收入、利润的上升。反映出龙头公司的公司规模体量仍在快速扩大,而且收入、利润的增速高于员工数 量增长。CMO 公司中龙头公司合全、凯莱英员工数量及创收也均保持上升,药明生物由于新建产能,员工人数大幅度提升,在业绩高增速下人均创造利润也同步实现了快速上涨。相继公布股权激励,维持员工稳定由于 2018 年以来行业的持续高景气度,当前国内医药外包行业的人员流动性较高,伴随而来的是人员成本 的相应提高。因此医药外包企业相继推出股权激励政策,维持公司员工稳定性的同时,同时进一步提升员工积 极性。而从股权激励的解锁条件上看,部分公司的高要求体现除了业绩高增长的信心,同时也反应当前行业的 高增长。2020 年外包行业评估,行业景气度持续整体估值比较:高景气度对应高估值参考现在行业龙头 CRO、CMO 公司的估值水平和增速预测,我们认为当前行业估值仍处于相对合理的水平,泰格医药、药明康德、 昭衍新药、康龙化成为代表的 CRO 企业对应 2020 年约 50 倍左右 PE,小分子 CDMO 代表企业凯莱英在 40 倍 PE 左右,药明生物在 75 倍 PE 左右。同时,根据当前的盈利预测增速,代表性医药外 包公司对应 2021 年的估值水平基本符合 PEG 为 1 的状态。对比 90 年代海外 CRO 行业的估值水平,我们认为 这是当前行业高景气度状态下对于业绩确定性高的行业的合理估值溢价。维持较高估值中枢的前提是行业仍处于高景气状态,反应到实际各家公司,各个细分赛道有不同的细分景 气度指标,通过评估各个领域的最新进展和行业趋势,我们认为整体来看 2020 年医药外包的高景气度状态仍将 持续。药物发现:新技术平台应用热度升温,新药研发多样化增强药物发现作为整个研发流程的最前端,企业对于产品本身的靶点、质量等的关注点是放在首位的。而当前 研发成功率的降低更增加了药物发现阶段的重要性。2018 年,国内以 DNA 编码化合物库、PROTAC 技术、ADC 药物平台、双抗研发平台、细胞治疗研发平台等技术平台或方法的关注度持续提升,同时也提示了国内药物的 研发从小分子领域延伸到单抗、双抗、ADC、细胞治疗以及核酸药物的趋势正在不断加快。龙头公司对于新技术平台的扩展和应用进度较快,订单获取情况良好。药明康德 DNA 编码化合物库分子数 量超过 800 亿个,拥有 6000 多个自己合成的骨架分子,目前仍在持续扩大中。而国内 DEL 的龙头企业成都先 导也即将登陆科创板。康龙化成、美迪西也均在拓展自身的 DEL 业务。生物药方面,药明生物的双抗平台推出 后订单获取情况良好,迅速和国内外龙头企业建立了多项合作关系。同时随着技术的成熟,CAR-T、ADC 等领 域也逐渐增加了众多平台型企业。我们认为从源头来看,药物种类的不断拓展将持续推动外包行业的增长。临床前 CRO:细分龙头产能持续扩建昭衍新药 2018 年太仓的新动物顺利投入使用,产能增加近 70%,同时先后决定在重庆、广州分别投资 7.87 亿、11 亿建立新的安评中心,以服务于不同地区的制药企业。同时药明康德也在苏州扩建了自己的安评中心, 持续扩大自己的产能。泰格的控股子公司方达医药也快速扩建了自己在上海、美国的生物分析实验室,并扩大 自己在国内的 CMC、安全性评价业务。我们认为行业的龙头公司快速的产能扩张提示临床前业务目前仍处于高增长的阶段,以昭衍新药为代表的 细分领域龙头需求程度高,在手订单充分,预计新产能投入后能够快速提升使用效率,推动业绩的增长。而以 药明康德、康龙化成为代表的综合型企业订单具备一定持续性,前期药物发现业务的快速增长对后续业务有引 流作用,有望通过一体化平台带动临床前试验业务的增长。临床 CRO:临床试验登记数量维持较高水平临床试验成本成为当前龙头公司研发费用的主要投入项目。以恒瑞医药医药为例,公司 2018 年在临床试验 设计和临床试验的直接投入(物耗、材料等)上的投入最多,分别为 6.08 亿元和 4.70 亿元,占总研发投入的 39.27%和28.10%,且两个项目增速均在50%以上。在人员人工上,公司投入增长35.20%,占总研发投入的18.45%。 恒瑞的研发体系建设较为完善,人力成本提升相对较小,分析复星、贝达、君实的数据,可以看到除了在临床 试验及技术服务上有较大支出和增长,三家公司在人力成本上的投入占比和增长也相当高。从上述数据可以看出,临床试验、技术服务或是第三方外包的费用基本占据各大公司研发支出的首位。而 临床试验支出的增长主要来自于重要品种的 II、III 期临床试验或是海外的临床试验开展。以肿瘤为代表的临床试验登记数目仍在持续快速增长。从行业整体水平来分析,以肿瘤这一目前国内药物 研发最火热的领域为例,根据 CDE 药物临床试验登记与信息公示平台的数据和 2018 年中国肿瘤临床试验蓝皮 书统计,2018 年国内的各期临床试验数目相较 2017 年均有明显提升,I 期临床增长最多。由于临床试验持续时间往往超过 1 年,目前反应的研发投入上的增长可能是 2017 年甚至之前开展的临床试 验投入。根据这个趋势,考虑到一定比例的 I 期试验成功后企业将进一步开展后续研发,而且 II、III 期临床试 验投入相较 I 期试验有明显增大,我们预计未来研发费用高增长仍是行业中优质企业的普遍趋势。国内研发龙头临床试验维持高增长。我们分析了代表性企业近几年肿瘤领域开展临床试验的数量。以恒瑞、 百济等有重磅品种处于临床后期或者迫近上市的企业近两年开展临床数目显著增多,当然后续的研发管线储备 也是重要影响因素之一。从试验开展数目上可以看到一定的未来研发费用趋势,同样是考虑到临床试验的持续 时间问题,我们预计行业中龙头公司的研发投入仍将有快速的提升。临床 CRO 的收入增速的前瞻指标可以参考 IND 的登记情况、临床试验登记情况、临床试验成本等因素。 根据 CDE 的登记数据,2018 年 CDE 临床试验登记中心共登记 2968 项临床试验(由于 2018 年起增加了 ChiCTR 文号的预实验、上市后试验等,数量有所增多),2019 年截至 12 月 10 日共登记了 2878 项临床试验。评估其中 不同阶段的临床试验,BE 试验数量 2019 年相较 2018 年有一定下滑,而 I 期、II 期、III 期试验数量基本维持一 致。由于临床试验持续时间较长,对于临床 CRO 而言,基本为分阶段收取费用。我们认为临床试验数量的提升 对于行业景气度的影响仍会持续。需求端的提升也带来临床试验费用不断攀升。由于①临床试验趋于复杂化、②监管要求不断提高、③临床 试验中心数量不足费用提升、④从业人员需求提高薪资增长等原因,当前临床试验成本仍处于不断上升阶段。 我们认为国内当前的临床试验方面的高需求、成本提升一定程度上也将维持临床 CRO 的收入提升,行业高景气 度有望持续。CDMO:订单延续性高,早期订单高增长国内以凯莱英、合全药业、药明生物为代表的 CDMO 企业均已经形成了漏斗型的订单结构,博腾股份、九 洲药业等也正在加强前端研发能力。我们认为几个驱动因素提示 2020 年 CDMO 行业仍将维持较好增长:①2019 年大部分 CDMO 企业早期临床订单数量增长迅速,在有良好的订单延续性的前提下,会带动后续收入增加;② CDMO 行业往往需要提前为下一年的订单排期和布局,而当前龙头企业的订单排期情况良好;③不同开发阶段 的药物均有 CDMO 需求,临床试验、上市产品数的增多均提示 CDMO 需求的增长。此外我们认为全球 CDMO 行业向以中国为代表的亚洲地区转移的趋势仍在持续,且国内 CDMO 的业务覆 盖正从中间体向原料药和制剂进行下游拓展,将继续带动 CDMO 的订单保持较快增长。仿制药产业链:寡头垄断大势已定,积极关注上游痛点试点落地,扩面在即,大格局已定仿制药价格体系重塑大势所趋已经完成的两轮国家集采产品降幅明显,第三轮即将启动。2018 年 12 月和 2019 年 9 月,国家先后进行了 两轮集采,从竞标结果来看,25 个品种在两轮竞标中的平均降幅分别达到了 54%和 25%,部分竞争较为激烈的 品种降幅达到 80-90%,而且集采的覆盖区域也从最初“4+7”的 11 个试点城市扩大到全国。2019 年 12 月 1 日, 第三轮集采前的企业座谈会在上海召开,确定了基本的方案和品种,预计即将启动。集采药品价格接近全球底线,龙头的商业模式注定是产品组合及一体化优势集采后,国内药品销售、制造成本优势造就全球低价。我们统计了 4+7 和第二轮集采招标的 25 个品种的全 球价格情况,对比美国、日本、印度的价格,集采招标之后的药品价格基本已经接近全球主要药品市场中的底 线价格。我们认为,未来仿制药龙头的商业模式注定是产品组合及一体化优势,单品种价格已不那么重要。仿制药产业链投资:积极关注上游痛点关注行业痛点,高标准原辅包需求增大一致性评价关联审批加强原辅包企业市场选择权。2017 年 12 月,国家药监局发布了《原料药、药用辅料 及药包材与药品制剂共同审评审批管理办法》的征求意见稿,结合 MAH 制度,明确建立了以药品上市许可持 有人为责任主体的药品质量管理体系,以药品制剂质量为核心,原辅包为质量基础,原辅包与制剂共同审评审 批的管理模式。而一致性评价要求下,原料药、辅料、包材和药品将进行关联审批,意味着一旦原料药、辅料 或者包材进行更换,药品需要重新进行申请,更换成本相较原来有明显的提升。在这种条件下,原辅包企业在 供给端的话语权相较会有所提升。带量采购后制剂销售壁垒下降,原辅包企业下游拓展能力提升。国内仿制药行业的传统销售模式下,销售 能力较强的企业往往能够获得更大的市场份额,而带量采购的推广使这一局面发生了转变。参与集采的品种一 旦中标后会获得承诺的使用量,对于销售端的压力有显著降低,同时意味着新进入市场的企业面临的销售壁垒 显著降低,有利于原辅包等上游企业对于下游制剂产业链的拓展。原料药:环保压力带来产业结构性升级,原料药、制剂一体化企业占优环保压力促使原料药行业进行结构性升级,产品质量、生产工艺提升。2012 年以来,国家先后发布多项环 保政策,针对污水、废水、大气污染等进行了限制。医药制造企业相应的环保支出有较为明显的提升,众多产 能面临环保整治和退出的压力,行业集中度持续提升。而相应的龙头型原料药企业的生产质量、工业改良、污 染处理能力也有了提升,实现了产业上的结构升级。原料药、制剂一体化企业在成本控制上占优,产品增量明显。对于本身拥有原料药、制剂生产供应的企业 企业而言,一方面原料药的供应上可以更为稳定,另一方面在原料药的生产成本控制上也更具优势,加上后续 制剂销售壁垒的下降,后续的成长动力较强。建议关注华海药业、仙琚制药、科伦药业、普洛药业等。辅料:行业集中度低,国内公司规模较小国内对于辅料的重视程度长期不足,一致性评价和新型制剂研究带动辅料行业提升。国内目前正在使用的 辅料大约有 540 种,药典收纳的辅料标准约为 270 个,而美国、欧洲正在使用的辅料品种数量为 1500、3000 种, 药典收录的分别有 750、1500 种,我国使用的辅料品种显著落后。而当前一致性评价政策、以及对于新型制剂 开发的关注度提升使国内辅料的重视度得到提升。国内辅料行业的集中度较低,代表性公司规模相对较小。我国专业化的药用辅料生产企业不多,一些常规 辅料多由化工、食品生产企业生产。而药品审批的关联审评有望带动辅料行业产业提升,新型、高端辅料的开 发和应用速度有望加强。建议关注 A 股的代表性企业为山河药辅等。包材:受益于注射剂一致性评价一致性评价要求产品包材不低于原研。2019 年 10 月 15 日,国家药监局发布了《化学药品注射剂仿制药质 量和疗效一致性评价技术要求(征求意见稿)》。相对于 2017 年的版本,本次公布的征求意见稿中对于直接接触 药品包材的要求从“不建议使用低硼硅玻璃和钠钙玻璃”更改为“注射剂使用的包装材料和容器的质量和性能不 得低于参比制剂”,同时承认了美国、欧洲、日本的包材标准。国产药用玻璃瓶替代升级将加速,市场需求带动价格、集中度提升。而当前国内主要的药用玻璃瓶仍以低 硼硅玻璃和钠钙玻璃为主,相较海外药企主要使用中性硼硅玻璃和钠钙玻璃。在一致性评价包材不低于原研药 的要求下,国内的低硼硅玻璃将持续向中性硼硅玻璃升级,产品替代将加速。而中性硼硅玻璃的生产难度较大, 大部分国产企业与海外公司产品质量尚有一定差距,虽然国内产品价格较低,但是受市场认可的公司较少,受 技术壁垒影响,后续市场集中度和竞价格局有望持续提升。建议关注具备技术和生产优势的内药用玻璃龙头山 东药玻。政策波动下,寻找布局早、有品种群、有增量的企业长期看,我们对仿制药格局变化推演没有变:阵痛难免,遵循“布局早、品种群及有增量”的主线自下而上 寻找受益标的。整体而言,我们认为仿制药集中采购的镇痛难免,寻找相对确定的受益品种可以遵循布局早、 品种群及有增量几条主线,建议积极关注华海药业、科伦药业及中国生物制药等。疫苗:强监管、批签发逐步正常化,重磅品种价值凸显强监管背景下,重磅品种价值凸显2019 年 12 月 1 日,《中华人民共和国疫苗管理法》正式实施,从严格行业准入、提高处罚力度、加强安全 生产等措施强化了行业的强监管力度。在此背景下,重磅品种价值进一步凸显。疫苗批签发机构即将迎来扩容,批签发速度有望迎来提升批签发机构数量有限,叠加疫苗事件导致批签发速度趋缓。现阶段,我国进行批签发机构中检院可独立签 发全部疫苗品种;七个省所负责指定区域内企业疫苗产品的无菌及异常毒性等指定项目检验,并将结果报送中 检院;上海所除可进行指定项目检验外,可独立签发指定区域内批签发申请人申报的流感疫苗。叠加“长生生物” 疫苗事件,2019 年批签发速度趋缓,10 月以来批签发速度已有小幅恢复。《省级疫苗批签发机构授权方案》出台在即,疫苗批签发机构数量有望迎来扩容,批签发速度有望提升。 根据第十九届生物制品年会公布信息,《方案》有望在 2021 年底前完成现有现承担血液制品批签发、目前也同 时承担疫苗批签发部分检查项目的省所疫苗批签发机构授权,最终逐步建立与我国疫苗产业和监管需求相适应 的国家疫苗批签发机构网络体系。截至目前已在部分地区开展了部分疫苗品种的批签发培训,将于 2020-2021 年进行相应的评估考核并结合批签发工作需要进行遴选授权实现批签发机构扩容。综合考虑检验方法难易程度、检验任务轻重差异等情况,优先推动流感、水痘、流脑、Sabin—IPV、乙肝、乙脑、甲肝、百白破、狂犬病疫 苗等的批签发实验室建设工作。批签发数据跟踪:批签发速度回升,行业整体降幅缩窄,7 大品类实现增长1-11 月,批签发速度略有提升,累计批签发量同比下滑 1%,降幅较 1-10 月继续缩窄,品种整体格局稳定。 2019 年 1-11 月,疫苗行业整体批签发量为 48849 万支,同比下滑 1%,下滑幅度较 1-10 月继续缩窄,主要受长 生生物疫苗事件及疫苗法出台监管趋严导致批签发速度下降影响,现阶段批签发速度已有提升,未来批签发机 构有望扩容,批签发速度有望继续提升。2011-2018 年,行业整体批签发量由 79402.9 万支下降到 54076.3 万支, CAGR 为-4.7%。……连锁药店:行业逻辑逐步兑现,龙头公司仍存较大发展空间我国零售药店行业规模稳健增长,连锁化率持续提升根据米内网数据:1)2019 年上半年我国零售药店终端药品销售额实现 2098 亿元,同比增长 7.4%,增速较 2018 年企稳,维持快于全终端合计增速的趋势;2)零售药店终端市场份额 2019 上半年占比为 23.1%,较 2018 年底提升 0.2 个百分点。根据《中国药店》统计数据,近十年我国药品零售行业集中度持续提升:1)CR10 市 场份额由 2010 年的 11.52%提升至 2018 年的 21.58%;2)连锁药店数量由 2008 年的 12.9 万家提高到 2018 年的 25.5 万家;3)连锁化率由 2008 年的 35.4%提高到 2018 年的 52.2%。我们认为,随着未来药品价格体系的逐步调整、行业监管趋严、医保账户资质的逐步调整,未来零售药店 行业会进一步加强与工业企业的合作,中小连锁及单体药店经营承压推动行业集中度持续提升,头部连锁企业 在行业变革过程中将率先受益。政策推动行业向规范化前行,集中度进一步提升2018 年下半年以来,零售药店行业相关政策变化较大,整体来看国家层面及地方层面的政策在推动行业向 规范化前行,集中度的进一步提升及处方外流进程的提速:1)打击骗保:2018 年全国共检查定点医疗机构和零售药店 19.7 万家,查处违法违规定点医药机构 6.6 万 家,医保资金安全是医保控费的重要一环,未来随着打击骗保行动的常态化,行业竞争将逐步趋于良性,龙头 公司有望率先受益;2)药店分类分级管理:a)药店分类分级的最终结果是行业向规范化前行,将淘汰经营不规范中小连锁及 单体药店,带来集中度提升;b)医保定点药店向高等级药店倾斜,同时高等级药店有望率先获得门诊慢、特病 统筹医保资质,率先推动门诊慢、特病药品的处方外流,加速我国处方外流整体进程;c)实行网上集中审方的 连锁药店企业三类门店可视为配有 1 名执业药师,减少了连锁药店企业的执业药师数量需求,降低了连锁药店 企业的经营负担;3)整治执业药师“挂证”:整治工作将有力打击药品零售行业违法违规现象,尤其中小连锁及单体药店考虑 经营成本往往是不规范现象的重灾区,本次整治工作将进一步加大中小连锁及单体药店经营压力,有望加快行 业集中度的提升速度;4)集采扩围:短期零售渠道价格面临逐步调整,但是长期来看国家鼓励医保定点药店自愿使用省级药品采 购平台进行国家集采品种的采购,可以从价格及品种双维度解决部分集采处方药采购难题,头部连锁企业医保 店占比维持在 70%-80%的水平,在集采调整过程中有望率先受益;5)网售处方药解禁:新版药品管理法未直接禁止网售处方药,标志着多年以来网售处方药禁令的解除。从 政府监管、民众用药常识普及程度、民众用药安全及支付手段等角度综合考虑,未来网售处方药大概率采取有 条件逐步放开。与西方发达国家相比我国药店密度较高,为 O2O 模式提供了很好的网点布局,相比邮寄模式优 势明显,也符合国家倡导的“网订店取”或“网订店送”的药品新零售方式。我们静待网售处方药细则的出台,迎 接线上线下相互赋能融合,共迎行业发展;6)广东省处方外流体系逐步完善,改革示范效应明显:a)采购端,今年 9 月,广东省药店处方药纳入省 级采购平台,在价格及品种双维度解决了此前部分处方药采购难题;b)销售端,广东省于 2018 年 4 月推行省 内药店分类分级管理,高等级药店可实现全品类经营,12 月发文完成慢病统筹支付资质在药店的落地,龙头公 司将率先受益;c)广东省是我国改革排头兵,已经走出推进医药分开探索处方外流的相对完善体系,示范效应 明显,未来随着全国版分类分级管理办法的逐步推行,全国范围内推动零售药店提供慢病用药服务有望成为可 能医保个人账户政策推演:加强共济属性,扩大门诊统筹,开展大病医保筹资端:国家标准,各地微调,账户划拨比例已在弱化。城镇职工基本医疗保险基金筹资主要由用人单位 缴纳的基本医疗保险费、职工个人缴纳的基本医疗保险费、基本医疗保险费的利息、基本医疗保险费的滞纳金、 依法纳入基本医疗保险基金的其它资金共五部分构成。职工用人单位和个人共同缴纳的基本医疗保险费为城镇 职工基本医疗保险基金主要收入来源。现阶段用人单位缴费划拨账户已根据当地基本情况进行相应调整,同时 部分地区单位缴费并未按照 30%的比例全部划拨个人账户,而是划拨给门诊统筹及个人账户。城镇职工个人账户资金使用效率较低,当年结余已达千亿元并逐年攀升,累计结余 2018 年底突破 7000 亿 元。支出端:城镇职工个人账户探索多元化支出路径,加强共济功能。个人账户支出占城镇职工医保支出比例 约 40%,其中药店为个人账户支出的主要部分,支出占比达 39%。现阶段,多地个人账户已开始探索多元化支 出路径,加强共济功能,其中包括购买商业医疗保险、家庭共济使用、门诊支付及住院支付等。个人账户未来演化方向之一:加强共济属性。由于城镇职工基本医疗保险个人账户制度运行过程中出现的 种种问题,在我国各个地方实践中,已经开始对个人账户制度进行了改革,以不断地盘活个人账户,扩大个人 账户的使用功能。主要改革方向是个人账户受益人范围不断扩大(主要形式为家庭共济),使用功能不断增多(可 用于购买商业健康保险,保健食品,个人体检、疫苗等各种与个人健康相关的项目)。个人账户未来演化方向之二:门诊统筹。 1)我国城镇职工医保制度中,职工的门诊保障主要依靠个人账户。 在开展门诊统筹的问题上阻力较大,问题也相对复杂。在全国范围内开展的地区相对较少,而且主要集中在经 济发达地区。从目前公开报道的情况来看只有广东省和葫卢岛、泰州、镇江、连云港、厦门、温州、秦皇岛、 呼和浩特、南京、金华、上海、淄博、杭州、宁波、成都、青岛等城市对职工医保门诊统筹制度进行了不同程 度的探索,总体上仍处于试点阶段;2)其筹资方式主要分两种,一是从个人账户或应划入个人账户的基金中划 转一部分,二是从统筹基金结余中划拨。采取第一种方式的代表性城市有青岛、淄博,其在保留个人账户的同 时,通过基金划转建立起了职工医保门诊统筹。其他城市则利用统筹基金结余建立起门诊统筹,并不同程度地 拓宽了个人账户的使用范围。外部环境变化带来板块投资机会:药店龙头争夺统筹机会医疗渠道,一方面国家全面推动带量采购,在品种结构、处方来源等多角度推动处方外流;另一方面,卫 健委已发文全面叫停药房托管,17 省发文探索剥离门诊药房,进一步加速处方外流进程。现阶段,行业监管趋严、医保政策小幅收紧,推动行业向规范化前行,头部企业合规经营率先受益,中小 连锁及单体药店经营压力凸显,未来行业集中度提升仍将持续。城镇职工医保个人账户改进工作是整体医改工程中的重要一环,预计城镇职工医保个人账户仍将保留,存 量资金继续留存的同时可能加强共济属性,增量资金逐步削弱,改进工作对医药零售行业直接影响有限。最新版《药店分类分级管理指导意见》,明确指出医保管理部门优先选择高评级药店签订医保服务协议,纳 入定点药店范围。鼓励通过高评级药店提供门诊特殊病、门诊慢性病用药的医保费用结算服务;我们认为:1)长期来看,门诊统筹资质与个人账户有望完成平稳交接过渡,门诊统筹资质将为药品零售行 业带来增量客流及增量市场,推动行业持续健康发展;2)零售药店行业头部企业的全国布局仍在持续,未来将 继续享受政策红利,在个人医保账户改进及药店分类分级管理的进程中更多的承接门诊慢、特病药品零售业务; 3)随着网售处方药的有条件放开及国家倡导 O2O 业务模式,线上线下将进一步融合实现双向赋能;4)线下药 店作为终端借口,将依托交互体验的特点加速新业态探索为客流提供更多增值服务,推动行业健康发展。重点 推荐益丰药房、老百姓、大参林、一心堂(排名不分先后)。医疗器械:进口替代仍是最大的投资主线,大小公司均有机会医疗器械进口替代逻辑:市场+技术+政策“市场+技术+政策”三因素共振促进进口替代拐点来临。从市场来看,我国医疗器械行业增速远超全球医 疗器械行业,未来十年将成长为全球医疗器械大市场;从技术来看,全球范围多个医疗器械领域技术已发展较 为成熟,国内产品正在快速追赶进口产品,同时工程师红利和完善的配套产业链政策,为国内生产企业提供良 好的成本和竞争优势;从政策角度来看,分级诊疗、鼓励进口替代、取消药品和耗材加成等政策促使医院采购 更重视高性价比的国产器械。国产医疗器械迎来快速发展的黄金时代。全球范围来看,大市场培育大企业,中国具备培育出全球医疗器械市场的环境和空间。目前全球医疗器械 行业前二十大医疗器械企业主要分布在欧洲、美国和日本,其中原因之一是欧洲、美国和日本在全球医疗器械 市场中的占比分别为接近 40%、30%和 10%。我国医疗器械市场增速为 15-20%,远超全球 5%左右的增速,有 望在 10 年后占据全球 25%的市场份额。广阔的本土市场也为本土企业提供了良好的成长空间。从全球医疗器械行业技术发展历程来看,多项器械领域已达技术平台期。19 世纪以前医疗器械行业技术主要为简单的治疗和诊断技术,19 世纪到 1950 年左右第二次工业革命推动了多项医疗器械技术的发展,70-80 年 代电子医疗器械浪潮推动了 CT、核磁等技术迅速发展,90 年代以后新材料和计算机技术的发展也带动了医疗 器械领域的创新和信息化发展。近年来多项医疗器械技术已进入技术平台期,外企产品主要为升级和改进为主, 突破性发明或创新技术较少,国内企业正在快速追赶。工程师红利和配套产业链完善,为我国医疗器械企业的研发生产优势提供了重要基础。以迈瑞为例,电子 元器件、电路板、芯片、模具等多大多数医疗器械零配件均可在国内采购,对外采的依赖度逐渐降低,我国相 关器械供应链完善和工程师红利成为国产器械高性价比的重要基础。各细分领域:关键技术突破推动产品力提升,部分品类仍有较大改善空间在医学影像设备领域,彩超、内窥镜等器械正处于快速替代期。医学影像设备中,市场空间较大的为核磁、 CT、彩超、DR 等,目前国内产业链较为完善的 DR、生命监护、彩超等品类已与进口产品性能比肩,但高端 CT 和核磁共振尚有十年的技术代差。目前监护仪和 DR 已占据大部分市场份额,彩超、软式内窥镜、硬式内窥镜等器械正处于快速替代期。在心血管介入领域,部分产品已实现进口替代,部分产品与外企并跑或领跑。目前金属心脏支架已实现进 口替代,微创医疗的支架已经可以挑战全球支架金标准;可降解支架领先外企在国内应用,正在快速放量; 左心耳封堵器和 TAVR 等领域,国内企业和国外企业几乎同步创新和发展,并根据亚洲人心脏结构进行了多项 创新和改进。其中经导管介入瓣膜领域的长期市场空间有望追赶心脏支架。骨科部分品类已实现进口替代,人工关节正在加速追赶。脊柱和创伤领域国产化率已经较高,随着近年来 爱康、春立、威高等国产品牌人工关节的设计和技术快速追赶,高端产品线逐步丰富,近年来龙头公司出现业 绩加速的情况,外企的增速和份额有减小趋势,国产化率持续提升。部分医学影像领域核心零配件自产化能力提升、心脏支架和骨科领域产品力提升,是进口替代的关键因素。 在医学影像设备领域中,监护、彩超、内窥镜等设备的绝大部分零配件均可在国内采购到,DR、CT、核磁的高 端零配件主要依赖进口。心脏支架和骨科的部分核心原材料依赖进口,原材料厂商也是全球各大企业的供应厂 商,所以对产品性能提升和进口替代不形成限制因素。医疗设备:看好在等级医院有高竞争力的企业进口替代机会巨大,看好在等级医院产品有竞争力的企业。医疗设备销售终端主要为等级医院、基层市场 及民营医院,我们预计基层及民营医疗市场增速将有放缓,但是新品周期+进口替代放量的企业,业绩仍有望维 持高增长。由于不同品类在不同终端分布差异较大,以彩超为例,公立等级医院销售占比在 60%以上,我们长 期看好以迈瑞和开立为代表的国产彩超龙头在等级医院的进口替代机会。1) 分级诊疗:已有政策利好逐渐减小(持续到 2020 年),未来需观望有无新的政策出现乡镇卫生院和社区卫生服务中心:2019 年前实现达标建设;县级医院:第一阶段提升 500 家县级医院综合能力(2014-2017 年),第二阶段全面提升 1000 家县级医 院综合能力(2018-2020 年)。2)鼓励进口替代政策持续推进:16 年、17 年开始多地政策落地,利好国产龙头;产品达到高端替代水平 的企业,业绩维持高速增长(如迈瑞)3)民营市场(民营医院+体检机构)短期来看增速放缓,长期来看空间较大。民营医院市场对医疗设备的 采购近年来维持 13-15%的高增长,但是 19 年民营医院受医保核查影响较大,预计 20 年影响减弱。高值耗材:招采政策变化,小而美的细分龙头仍然有成长机会高值耗材招采政策是市场关注焦点。考虑到高值耗材的分类管理、质量评价、使用习惯及物流配送等多个 环节的特征,我们认为在 2-3 年的时间窗口内,该领域的集采仍然会以省级招采为主。招采体系的逐步规范化 和上收,有利于细分龙头市场份额提升,长期我们仍然强调创新是最重要的投资要素。主要政策进展如下:1)耗材加成:2019 年底前取消耗材加成2)两票制:全国范围内有 25 省已开始实施耗材两票制,预计 2020 年更多省份两票制方案会出台。3)耗材治理:国家发文要求 11 个医改试点省份加快复制推广三明经验,江苏、安徽已经执行了省级高值 耗材带量采购,山东、辽宁、山西、海南、云南、广东等省份已经发布省级带量采购实施方案或明确表明要开 始执行高值耗材带量采购,大多尚未确定集采品种。国家医保局已明确重点治理目标为临床用量大、采购金额高、临床使用成熟、多家企业生产的耗材,并在 2019 年底前由国家卫健委和国家医保局负责完成第一批重点治理耗材名单。与药品相比,医用耗材的复杂程度 更高,例如耗材没有通用名,品种规格繁多、市场分散,耗材使用人员的水平直接影响医疗效果等。我们预计 各地集采将首先从容易标准化、品种规格少的品种入手,对于大部分市场规模尚小、未形成充分竞争的细分领 域,短期内不会开展国家层面集采。下一步,医保局将选取重点品种实施“带量采购”的试点工作;建立全国医用耗材监控平台,实现全国范围 内数据共享;为创新型医疗器械顺利挂网销售扫除障碍。国家卫生健康委将配合相关管理部门建立耗材一致性 评价机构。短期来看,耗材带量采购以地方试点为主,目前全国多地已开展或计划开展带量采购试点。宁波规则为较 为成功的耗材采购模式之一,2016年宁波以全市公立医院耗材采购量为筹码,对五大类耗材进行价格谈判降价, 其中骨科脊柱类和人工关节类降价幅度最高,整体来看性价比较高的国产耗材占比提升。2019 年以来,江苏、 安徽等地也开展了带量采购工作,京津冀、湖南、山西、宁夏、海南等地已发布工作意见或实施方案,大多尚 未发布采购品种及具体方案。已实施带量采购的品种中,大多数品种平均降幅为 50%左右。各地已经进行带量采购的品种涉及心脏支架、 起搏器、人工晶体、关节、脊柱、创伤及低值耗材等多个品类,其中部分国产化率高、扣率较低的骨科品种及 部分低值耗材品种降幅较高,目前人工晶体、起搏器等国产化率较低的品种降幅较低。国产 IVD 行业:政策影响暂远,高景气细分领域稳健增长体外诊断作为临床诊疗的重要辅助工具,一直以来持续快速增长,2018 年预计市场规模超过 700 亿元,增 速预计在 15-20%之间。从细分领域来看,以化学发光技术为核心的免疫诊断、以肿瘤靶向药物伴随诊断为主要应用的分子诊断、以及床旁快速诊断 POCT,是 IVD 板块中市场空间大、国产公司最有投资机会的细分市场。 此外检验自动化流水线的国产化趋势已基本确立,国产公司中安图、迈瑞、迈克等先后发布国产流水线产品, 预计将迅速成为国产 IVD 行业新的业绩增长点。体外诊断产品临床应用具有特殊性,短期看大范围集采不具备可操作性当前市场较为关心体外诊断产品的集中采购问题,我们认为短期暂不具备可操作性。首先,体外诊断产品 本身应用较为特殊,除血球仪、血凝仪、尿液分析仪、及少量 POCT 试纸条类检测产品外,通常需要在检验仪 器和诊断试剂的配合下来完成对待检标本生理生化指标的检测。其次,如将体外诊断产品集中采购,需要考虑 或解决三个方面的问题:1)仪器种类较多,且各家检验参数上通常会有差异,因而不是标准化产品,在检验质 量一致性评价未完成前,单独考虑价格因素会导致技术降级;2)检验试剂种类则更加繁多,且部分试剂为特定 型号仪器的专用试剂,通常医院在安装机器完成后,再更改其他品牌会造成仪器浪费,且厂家或经销商也通常 在商业采购协议上有采购时间约束; 3)检验试剂一直以来都是医院采购的成本项,试剂价格经过多年招标竞价, 相对于检验服务收费价格扣率已处于较低位置。因此,体外诊断实行像药品一样的带量采购政策难度较大,短 期不具备可操作性。当前各地方检验服务收费价格陆续调整,2019 年以年初深圳及年中北京价格调整较为典型。深圳作为计划 单列市,医疗服务收费价格自主定价,新方案更多是在原来方案上价格调整,检验服务整体降价 10%,涉及到 人工的检查和医疗服务普遍涨价。北京医疗服务收费改革则具有重大指导意义,北京是在执行 2012 年发改委颁 布的《全国医疗服务价格目录规范》,2019 年 6 月执行后,有望起到示范性作用,有利于全国各省和计划单列 市逐步出台新一版医疗服务收费方案,从医疗服务项目名称和编号上实现统一,有利于将来全国实施 DRGS、 电子病历等重要医疗改革。北京医改方案中检验价格基本稳定、整体有利于国产进口替代。检验项目价格分项目来看,生化和免疫项 目与现行北京收费价格相比,基本保持稳定,只有个别项目降价;同时北京此前使用进口和国产试剂的收费差 异此次调整中被拉平,使用国产试剂的价格有明显提升,这将有利于实现进口替代。分子诊断项目取消此前的 按方法学收费,实行按检测项目收费,更加科学严谨,对于现有主要检测项目如 EGFR 基因检测,由于检测位 点极多,价格应能保持相对稳定。另一方面,由于诊断试剂进医院价格已经处于较低扣率,检验收费价格的相 对稳定也有利于 IVD 产品进医院价格的合理稳定。化学发光是 IVD 诊断进口替代最大细分市场化学发光正逐步取代酶联免疫,行业增速近两年预计超过 20%,我们预计 2018 年市场规模为 260 亿元(出 厂端口径)。化学发光目前已形成“4+5”竞争格局:进口品牌为主,罗氏、雅培、贝克曼、西门子四家合计占比 超过 80%;国产五大家新产业、安图、迈瑞、迈克、亚辉龙,2018 年合计占比预计在 12%,合计收入在 30 亿 元左右。假设未来 3-5 年国产化学发光诊断市场规模增长至 300 亿元(考虑招标降价因素),假设国产公司占据 50%市场份额,市场规模可达到 150 亿元,进口替代有 5 倍空间。国内化学发光诊断企业近年来取得长足发展,从仪器性能角度看,新的国产化学发光设备参数已与进口品 牌不相上下。从国内竞争格局看,按 2018 年发光业务规模排序:新产业、安图、迈瑞、迈克、深圳亚辉龙,其 他国产厂家销售额不超过 1 亿,较有竞争力的厂家包括厦门万泰、苏州长光华医、江苏泽成等。长期来看,由 于迈瑞和安图当前继续保持 50%以上的高增长,国产厂家中未来迈瑞和安图大概率占据前两位。国产化学发光进口替代的难点主要在于:1)仪器性能;2)试剂配套完整度、或检验菜单 丰富度;3)与自动化流水线产品的协同销售。检验流水线作为 IVD 集大成者,市场前景广阔从各项技术的发展历程来看,自动化都是各项检验技术共同的发展趋势。生化、免疫、微生物、分子诊断、 血球诊断领域都已实现全自动检测,全自动生化仪、全自动化学发光免疫分析仪、全自动血球仪等产品已非常 成熟,而一条全自动的实验室流水线系统将各个模块连接,实现样本处理、传送、分析、数据处理的全自动化 操作,具有多方面优势,是目前临床诊断技术的最高水平。国内具备安装条件的医院预计不少于 2000 家,其中部分三甲医院不止 1 条,我们简单测算流水线装备需求 医院家数和流水线装配量,预期未来总装配数可能超过 3000 条。目前国内已安装近 1500 条,主要为进口品牌 (罗氏、雅培、贝克曼、西门子),国产厂家中安图生物已实现装机,迈瑞、迈克、新 产业、亚辉龙、科华等国产厂家也已于近期发布。国内企业开始冲击流水线新装市场,对国产厂家而言,我们认为实现大规模装机的难点主要在两个方面: 1) 流水线产品被临床接受的前提是检测模块需要具有优异的性能,对国产品牌而言,高速生化仪和化学发光仪是 其中重要组件,生化仪和化学发光仪性能好坏是临床决定是否采用的重要考量。2)目前国产流水线体的研发和 生产目前尚未国产化,进口采配成本较高,整体成本相较于进口并未有明显优势,主要是国产销售政策较为灵 活,可以先从二甲或小三级医院入手。POCT 诊断向高精度低成本方向发展POCT 是从生化、免疫、分子等诊断领域分化出来的领域,技术转化相对容易,随着各块市场的高速增长, 除已上市的万孚生物、基蛋生物外,有 POCT 业务或正在进入这块业务的上市公司越来越多,免疫荧光和小型 化学发光技术已逐渐成为市场主流。国内 POCT 快速诊断 2018 年预计市场规模超过 40 亿元(不含血糖检测), 进口品牌较少,主要是美艾利尔、罗氏、生物梅里埃等,国产厂家中如万孚、基蛋等营收快速增长。国产 POCT 厂家经过多年技术积累,已实现 POCT 免疫胶体金向免疫荧光技术的升级,目前小型化的 POCT 化学发光正开始推广。对国产厂家而言,进口替代的难点在于技术,智能化、小型化的 POCT 仪器将更符合国 内临床诊断要求,我们预计 POCT 市场国产占有率预计为 50%左右,未来更多是国产品牌之间的市场竞争和行 业洗牌。分子诊断市场更重视仪器国产化,肿瘤伴随诊断高景气我国分子诊断市场规模较小,但增长迅速,按出厂口径计算,2016 年市场规模预计超过 100 亿元,增速超 过 20%。分子诊断产品和服务端以国产厂家为主,进口品牌主要是罗氏、梅里埃等。从细分市场景气度来看, 受益于肿瘤靶向药纳入医保及降价、以及大量肿瘤新药上市,作为创新药产业链的伴随诊断市场持续保持高增 长,上市公司中从 PCR 产品向 NGS 产品扩展的艾德生物充分受益。基因测序是基因检测行业的金标准,综合优势明显,是未来分子诊断的主流方向。根据 2001 年人类基因组 计划研究结果,人类基因组有 2.5 万个基因,未来随着基因检测数量和通量的快速增长,基因测序将展现出与 其他分子诊断技术相比明显的综合优势:成本低、高通量、准确性高等。但与 PCR 产品仪器和试剂基本国产化 相比,NGS 产品仪器的国产化程度非常低,主流二代测序市场 80%被 illumina 公司占据,国产公司中仅华大智 造的 BGI 测序仪在小范围使用和销售。由于测序芯片需要和测序仪配套使用,Illumina 一家独大使得 NGS 测序 服务公司的刚性成本居高不下,测序服务行业普遍处于增收不增利状态,因此分子诊断行业仪器的国产化更为 重要。第三方医学检验行业持续稳健增长,已步入投资收获期我国第三方医学检验行业(Independent Clinical Laboratory,ICL)经过近 20 年发展,行业格局已基本稳定, 金域、迪安、艾迪康及达安营收规模居于前列。2018 年 ICL 行业收入规模预计达到 144 亿元,同比增长 21%。 根据卫生统计年鉴,2018 年我国卫生医疗体系检验检查总收入 5800 亿元,ICL 占比仍不到 3%,相对欧美成熟 市场 40%的检验服务占有率,仍有极大提升空间。我们认为连锁第三方医学检验具有两点核心优势,非常符合当前医疗政策:一是连锁后的规模效应带来成 本优势,二是高端检测技术的可及性提高。基于这两点,随着医保控费及分级诊疗政策的不断推进,公立医院 逐渐提升检验服务外包率,ICL 行业长期增长动力强劲。第三方检验行业两家上市公司表现靓丽,龙头金域医 学股价涨幅超过 150%,主要动力在于行业龙头均已布局完成,逐步进入业绩兑现期。血制品行业:长期供给收缩价格企稳,底部弱复苏血制品行业 2019 年整体表现良好,我们认为其主要原因是供给端的收缩,行业采浆增速在 2016 年达到高 点后,2019 年持续下滑至个位数。2018 年全国采浆约 8600 吨,仅增长约 7%,这使得今年上半年国产血制品供 给偏紧,同时进口白蛋白批签发在 2019 年上半年同比亦出现下滑,使得行业渠道库存快速下降,价格从今年一 季度起触底回升。长期看,由于全国新批浆站仍较少,成熟浆站的采浆增长不快、甚至部分浆站由于献浆员年龄结构老化等 问题,当前采浆政策下,整体采浆增速预计仍将保持低位,这将有利于血制品价格保持稳定或温和上涨,有利 于血制品行业集中度提升,龙头公司采浆增速高于行业将使得业绩保持稳定快速增长。2020 年投资策略:破旧立新,结构性投资 2.0 版2019 年回顾:围绕产业新格局,优势赛道与核心资产表现优异2019 年:科创板拓展投资视野,新的估值体系在快速形成中医药生物是科创板热门行业,投资者视野进一步向更早期公司拓展,新估值体系亦在快速形成中。截至 12 月 18 日,共有 186 家企业申报科创板,其中医药生物相关的共有 40 家,占比 21.5%,医药生物是科创板的热 门领域。从细分行业看,40 家生物企业中有 20 家属于医疗器械行业,9 家属于生物制剂行业,8 家属于化学制 剂行业,3 家属于 CRO 行业。其中,泽璟制药、百奥泰、天智航、前沿生物、神州细胞、君实生物等 6 家公司 选择标准五上市,使得投资人视野进一步向更早期公司拓展,基于管线价值评估的 DCF 体系亦在快速形成中。2020 年:破旧立新,结构性投资的 2.0 版展望 2020 年,我们看好医药行业的结构性投资机会 2.0 版。行业格局变化势不可挡,与即将过去的 2019 年相比,明年医药投资不变的是继续深化产业思维,破旧立新,精选优势赛道。我们看好创新药、CXO、仿制 药产业链上游、疫苗、医疗器械、医疗信息化、连锁医疗及药房等赛道。明年发生变化的是投资可能向纵深发 展,我们建议坚定持有核心资产,同时积极关注具备性价比优势的细分龙头。(报告来源:中信建设证券)(获取报告请百度搜索“未来智库”,登录下载。)

浜千

《城市生物多样性框架研究》报告发布

近日,由世界自然基金会(瑞士)北京代表处、深圳市一个地球自然基金会与清华同衡规划设计研究院联合撰写的《城市生物多样性框架研究》报告正式对外发布。“我们试图提出具有一定普适性的城市生物多样性保护策略和行动计划,以期为城市生物多样性工作给予启示参考。”清华同衡规划设计研究院院长袁昕表示,“为那些重视城市生物多样性的城市提供框架性的指引,促成先锋城市率先行动起来。”据了解,中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,也是生物多样性受威胁程度最严重的国家之一。中国作为《生物多样性公约》最早的缔约国之一,在履约方面做了大量卓有成效的工作,成立了由国务院副总理任主席的中国生物多样性保护国家委员会,出台了一系列法规、政策、规划。这份报告提出了城市生物多样性六大策略与25项行动计划,其中包括加强调查、记录和科学研究,建立共享信息平台;将城市生物多样性理念纳入国土空间规划;修复城市受损空间,改善城市生态环境;将生物多样性纳入城市政策和决策; 探索绿色金融,增加城市生物多样性投资;提高城市生物多样性保护的市民意识与社会参与度等方面。同时,报告还提出提出了包括生态系统服务、基于自然的解决方案、气候变化、城市微气候等十个与城市生物多样性相关的概念,并介绍了城市生物多样性在生物多样性、生态系统服务价值、认知、保护与管理四个层面的调查内容与常用方法,总结了针对于城市的生物多样性调查框架体系,旨在唤醒人们对身边生物多样性的认识,给城市提供框架性指引,促成有条件的城市行动起来。来源 北京日报客户端 | 记者 孙毅编辑 蔡文清流程编辑 刘伟利

鹰对鲨

康婷生物医学研究院科研项目结项报告会召开

3月19日上午,康婷生物医学研究院《脐带间充质干细胞(UC-MSCs)治疗神经退行性疾病的效果评价》科研项目及《干细胞生发剂治疗脱发》科研项目阶段性结项报告会顺利召开,集团董事长刘小兵先生、研究院院长马洁博士等领导出席了本次会议。值此“全民抗疫”的特殊时期,研究院始终将员工的生命安全和身体健康放在第一位,坚持做好信息登记、体温监测、消毒通风等疫情防控工作。疫情虽凶险,但抵不过康婷人团结一致、共克时艰的决心,更浇不灭康婷人执着于健康事业与科研创新的热情。会议开始,来自研究院生物制剂部的项目组成员首先就《脐带间充质干细胞(UC-MSCs)治疗神经退行性疾病的效果评价》科研项目进行了结项汇报。该项目历时约1年6个月,旨在研究脐带间充质干细胞对于急性帕金森症模型大鼠及阿尔兹海默症模型大鼠的疗效。研究表明,经干细胞治疗的实验组大鼠的行为学表现水平、关键蛋白表达水平等指标均呈显著优势。其中,干细胞治疗阿尔兹海默症模型大鼠的效果尤为明显,行为学实验结果表明,经干细胞治疗的实验组大鼠与空白对照组大鼠相比,其识别同一物体的时间缩短了55%。此外,项目成员在完成了预期的科研目标外,还通过该项目创造了共计14项专利。这些成果不仅彰显了康婷卓越的核心竞争力,更为未来的科研工作确立了较高的起点。随后,由康婷生物医学研究院科学发展部赵刚部长做《干细胞生发剂治疗脱发》科研项目结项汇报。该项目基于现今对于脱发、斑秃等症治疗手段单一、副作用大这一现象的考虑,旨在探究干细胞生发剂治疗相关病症的可行性与机制,力争为患者开辟一条安全可靠、切实可行的全新道路。报告期间,赵刚部长对项目的背景调研情况、具体实施思路及项目成果进行了全面而详实的阐述,获得了在场人员的一致认同。通过该项目,项目成员创造了18项专利。赵刚部长特别指出,项目成员发现对于脂溢性脱发模型及斑秃模型,干细胞生发剂均表现出明显促进毛发再生的作用;实验结果还表明,干细胞生发剂治疗组的激素水平基本回归正常水平,这些结果无一不展现出干细胞生发剂巨大的应用潜力及广袤的市场前景。在汇报项目组已取得的阶段性成果之余,两位科研人员还分别展望了接下来的项目计划,相信在不久的将来,干细胞对于神经退行性疾病的治疗和干细胞的毛发再生作用会在康婷人的不断探索中取得更加可喜的成果。报告结束后,集团董事长刘小兵先生做出重要讲话。在充分认可与肯定了研究院科研实力及所取科研成果外,董事长更表示对研究院的未来满怀信心与期待。董事长还指出,此次疫情对于许多企业来说都是一次不小的挑战,对于各企业的抗压、抗风险能力更是一次极大的考验,只有脚踏实地、居安思危、不懈奋斗才是实现长远发展的唯一途径!本次会议在董事长催人奋进的讲话中圆满结束,研究院全体同仁定将不负集团领导的期望与重托,不忘初心,砥砺前行!来源:康婷免责说明:直销快评网全媒体平台包括直销快评网企鹅号、每日快评公众号、每日快评头条号、每日快评搜狐号、每日快评百家号以及直企微刊公众号等。每日快评百家号号隶属于直销快评网,所转载图文来源于网络,仅供读者参阅交流,不具有任何商业用途,其目的在于传递更多的信息,并不代表本平台赞同其立场观点;所转载图文版权归原作者所有,如涉版权或来源标注有误,请及时联系我们,我们将迅速处理。邮箱:1021891650@qq.com

蓝天使

长篇综述:合成生物学的研究进展

摘要:合成生物学是一门以工程学思想为指导,对天然生物系统进行重新设计与改造,并设计与构建新的标准化的生物元件、组件与系统的新兴学科。它是生物化学、分子与细胞生物学、系统生物学等与工程学、数学、计算机科学等相融合的交叉学科,并在医药、能源、环境等领域取得了令人瞩目的成果。介绍合成生物学的定义、相关概念、学科特点与现阶段研究内容,并综述最新研究进展,如基因调控开关、基因计数器、生物逻辑门元件、生物计算、人造生物图案、可擦写数据寄存器、电生物反应器“合成”生物燃料等开创性的研究成果,并展望合成生物学的巨大发展前景。关键词:合成生物学;生物积块;基因线路;逻辑门;电生物反应器2010年J. Craig Venter团队创造了人类历史上第一个人造细胞Synthia(Gibson et al. 2010),在科学界引起了巨大反响,从而使“合成生物学”(synthetic biology)进入了大众的视野。合成生物学是近年兴起的,综合了分子与细胞生物学、生物化学、生物信息学、系统生物学等,并与工程学、数学、计算机科学等交叉的一门新兴学科,是基因工程和代谢工程的“升级”版本,具有巨大的发展潜力,并已在生物医药、生物能源、环境治理、生物计算及相关基础研究领域取得了令人瞩目的成果。2004年美国MIT出版的《技术评论》一书把合成生物学选为将改变世界的十大技术之一。2010 年,《自然》杂志盘点当年12件重大科学事件,合成生物学排在第4位;在当年12月《科学》杂志评出的十大科学突破中,合成生物学排在第2位。1. 合成生物学的研究内容合成生物学是以工程学思想为指导,对天然生物系统进行重新设计与改造,同时设计并合成新的生物元件(element)、组件(device)和系统(system)的崭新学科。目前研究应用包括两个主要方面:一是“自上而下”的方法,通过对现有的、天然存在的生物系统进行重新设计和改造,修改已存在的生物系统,使之增添新的功能;二是“自下而上”的方法,通过设计和构建新的生物元件、组件和系统,创造自然界中尚不存在的人工生命系统。由于合成生物学多学科交叉及多领域应用的特性,目前没有一个公认的标准定义,我们采用“合成生物学组织”网站(http:// syntheticbiology.org)的一段描述。合成生物学包括两条路线:①新的生物元件、组件和系统的设计与建造;②对现有的、天然的生物系统的重新设计。1.1 合成生物学目前的具体研究内容(1)底盘生物(chassis)及其基因组的合成、简化与重构,以作为各类生物元件、组件及系统的运行平台,如T7噬菌体基因组的重构(Chan et al., 2005)、克雷格文特尔人造细胞Synthia(JCVI1.0)的构建等。(2)生物大分子(如核酸和蛋白质)的合成、改造与模块化,如DNA合成技术的发展(Kosuri et al., 2010;Matzas et al., 2010);人工创造遗传物质,如类DNA化合物(XNA)的合成(Pinheiro et al., 2012);非天然氨基酸的合成(Noren et al., 1990;Wang and Schultz 2002;Chin et al., 2003;Mehl et al., 2003;Wang et al., 2003)及相应新密码子、tRNA的构建(Hohsaka et al., 2001;Hohsaka et al., 2001),基于蛋白质工程的酶功能的优化、改造等。(3)合成及优化代谢网络,如青蒿酸(Martin et al., 2003;Ro et al., 2006;Hale et al., 2007;Tsuruta et al., 2009)、紫杉醇(Ajikumar et al., 2010)及高级醇(Atsumi et al., 2008)的生物合成基因簇的优化及异源表达。(4)各类生物功能元件的标准化,以及基于标准化生物元件的基因线路的设计与多领域应用。1.2 合成生物学的基本概念1.2.1 生物积块生物积块(biobricks)是指将天然存在的基本DNA功能片段,如启动子(promoter)、核糖体结合位点(ribosome binding site, PBS)、功能基因、终止子(terminator)等进行优化,确定动力学模拟参数及载体、宿主背景,在各元件头尾两端加上特定的酶切位点,并采用统一的描述与分类方法使之标准化,从而更有效率的进行查询、设计与基因操作。国际遗传机器大赛(international genetically engineered machine competition, iGEM)的主办单位美国麻省理工学院(MIT)“合成生物学联合会”(synthetic biology community)建立了生物积块文库,目前正在迅速发展壮大中。1.2.2 基因线路基因线路(gene circuit)借鉴电磁学中描述电器件关系的线路(circuit)概念,将标准化的生物元件(如生物积块)进行重新设计与构建,构成具有预期的全新功能的生物组件与系统,并进行数学模拟和系统性能分析(如稳定性、鲁棒性、敏感性等)。目前的研究内容包括基因调控开关(genetic switch)、振荡器(oscillator)、同步时钟(synchronized bacterial clock)、计数器(counter)、逻辑门元件(logic gates)、生物计算与存储等。2. 合成生物学最新研究进展2.1 基因调控开关基因调控开关研究对基因转录及表达的控制,是合成生物学基本手段之一,因此研究开展的也较早。James J. Collins课题组的Isaacs等(2004)构建了转录水平的RNA开关。该开关是一段25bp 的核苷酸序列,位于启动子和核糖体结合位点之间,转录后该段crRNA(cis-repressed RNA)自发折叠,导致下游功能基因不能翻译表达;通过诱导表达另一段与该crRNA 序列互补并结合能力更强的taRNA(trans-activating RNA)后,打开crRNA的折叠,使下游基因顺利表达。Blount等(2012)利用最近发展的dTALE(designer transcriptional activator-like effector)技术(Kay et al., 2007;Romer et al., 2007;Boch et al., 2009;Moscou and Bogdanove 2009;Bogdanove and Voytas, 2011),在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中通过诱导表达具有精确位点特异性,并且其结合位点可以任意“定制”的DNA结合蛋白来结合启动子核心区域,从而阻遏特定基因的转录,实现DNA生物元件中反相器(inverter)的功能(Blount et al., 2012)。dTALE技术利用来自一种黄单孢菌属(Xanthomonas)植物病原菌的转录激活因子蛋白(transcriptional activator),其DNA结合域的结构与DNA结合位点的碱基有一一对应的关系,因此可以通过调整该DNA结合域的氨基酸序列来“定制”其DNA结合位点。利用该技术,可以对不同基因的启动子区域合成对应的dTALE,因此可以提供可重复的并行的“阻遏信号”,相对于之前数量有限且不能任意扩展的各种阻遏调控机制,这种TALOR(transcription activator-like orthogonal repressors)为基因线路的复杂化提供了有力工具。Egbert等(2012)发现,通过在Shine-Dalgarno 序列和翻译起始位点(translation initiation site)之间插入若干重复的碱基组合(ribosome binding simple sequence repeat, rbSSR)如AT、AC、A、T等,可以使下游基因的转录水平发生可预测性的下降。2.2 基因计数器能够在细胞中运行的工程化的基因计数器是为细胞“编程”及在细胞中构建复杂人工网络的基础功能模块之一。James J. Collins 课题组的Friedland等(2009)构建了两种基因计数器,第一种基于RNA开关调控的转录级联反应,可以对同一诱导物的添加次数进行3次计数,并且可以通过增加转录组件来进行扩展。第二种基于DNA重组酶的存储器级联反应,也可以对同一诱导物的添加次数进行3次计数,改进后还可以对每次加入不同的诱导物的情况计数,同样可以通过增加新的DNA重组系统来进行扩展。第二种计数器还具有“记忆”功能,即每次计数对应不同的DNA翻转变化,不仅可以通过输出信号来读取最终计数,还可以通过检测计数器中DNA序列的状态来读取即时计数。2.3 逻辑门元件逻辑门是数字电路的基本运算单元,也是计算机科学及自动化编程的基础。在细胞中模拟各种逻辑门元件的功能,并将其有序连接以进行复杂的逻辑运算与输出,是通过数字化编程在细胞中构建复杂人工代谢网络的基本研究内容。Win和Smolke(2008)开发了一个基于RNA的逻辑门元件,这些RNA元件可以与输入信号(效应物分子)发生反应产生结构变化,从而激活或阻遏下游报告基因的翻译表达。通过组合不同的RNA元件,可以行使各种逻辑门(与门、与非门、或门、或非门)和信号过滤器的功能。2010年,该研究组进一步构建了一种可以将细胞内特定蛋白质浓度作为输入信号的RNA逻辑门元件(Culler et al., 2010)。将预先编程的RNA逻辑门元件植入细胞内,并感应特定蛋白质信号分子的浓度变化,使细胞可以根据蛋白质信号分子的浓度,来自动调节目标基因的表达。上述结果表明,可以通过特定的逻辑门元件,对细胞中天然的调控网络进行重新编程,从而控制细胞行为或赋予细胞新的行为,这对细胞天然代谢网络的改造具有极大的应用价值。2.4 生物计算如果将携带有逻辑运算元件的单个细胞视为一个运算单元,那么通过数以亿计的细胞之间的相互作用,便可以产生强大的计算能力,这就是生物计算的潜力和价值所在。2011年1月,Nature杂志同期发表了两篇论文,分别介绍利用不同微生物进行复杂的逻辑运算。Tamsir等(2011)利用基于群体感应(quorum sensing)调控的基因线路,首先在大肠杆菌(E. coli)中构建了6种简单的或非(NOR)逻辑门,即由两个串联的启动子来控制一个抑制基因的表达,抑制基因控制着输出信号(报告基因)的表达;另外构建了2种单输入的反相器和缓冲器(buffer)。将含有这8种逻辑门的E. coli菌株的菌斑在培养平板上以不同的方式排列组合,菌斑之间通过群体感应效应物分子的扩散进行通信,可以构建出所有16种双输入布尔逻辑门,包括最复杂的(异或)XOR门和EQUAL门(Tamsir et al., 2011)。Regot等(2011)采用分布式计算方法,分别构建了4种基本逻辑运算的基因线路,并转入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞中,作为单位逻辑运算细胞。初始信号为外部添加的效应物,细胞间通信信号为由初始信号产生的可扩散至其他细胞的分子,报告基因的表达水平作为最终输出信号。然后采用不同的组合方式,将各类细胞混合培养,并检测输出信号,可实现多路选择器(multiplexer)和进位加法器(carry adder)等逻辑运算功能(Regot et al., 2011)。2.5 人造生物图案Chenli等(2011)构建了一个可以调控大肠杆菌宏观生长图案的基因线路(Regot et al., 2011)。该线路通过诱导型启动子及群体感应效应控制大肠杆菌cheZ 鞭毛基因的表达,可以形成空间上有序排布的周期性条纹状图纹。通过数学模拟分析图案形成的原理,还可以调控条纹数量的变化。这对理解自然界中各种生物图案的形成原理,以及分化发育中细胞在时间、空间的有序排列和调控提供了崭新的思维,也显示了合成生物学在基础研究领域的强大潜力。2.6 可擦写数据寄存器与逻辑门元件、同步时钟、计数器等一样,数据寄存器也是为细胞编程的基础元件之一。Bonnet等(2012)构建了一个可擦写的重组酶可寻址数据(recombinase addressable data, RAD)模块。该数据寄存器利用来自噬菌体的DNA重组酶和切除酶系统,以外源诱导效应物作为输入信号,通过分别诱导表达整合酶、表达整合酶加切除酶、降解整合酶、降解整合酶加切除酶4 种方式,来翻转及回复一段含有组成型启动子的特定DNA序列,从而选择性的开启该DNA序列两端的不同报告基因(输出信号)的表达,达到存储和擦写的目的。该存储器可在基因组DNA中稳定存储并可反复擦写达100个细胞分裂周期以上。2.7 合成生物学应用举例:电生物反应器将CO2转变为生物燃料随着石油资源面临枯竭,生物能源的研究越来越受到重视。短短数年,生物燃料的发展便从第一代的玉米、甘蔗乙醇,第二代的秸秆纤维素乙醇发展到了第三代的微藻产油。但目前生物燃料除成本居高不下之外,还存在一个基本问题,即光合作用的能量转化效率不够高。曾因研究光合作用机制而获得诺贝尔化学奖的Hartmut Michel撰文称,光合作用出现兼有进化上的“合适”性和历史偶然性,其光能转化效率并不高,最终仅能转化光能的4%,低于目前研究的光伏发电(photovoltaic)的光能转化效率(太阳能电池转化效率15%与电池利用效率80%)(Michel, 2012)。James C. Liao课题组的Li等通过改造真氧产碱杆菌H16(Ralstonia eutropha H16)的代谢网络,使该菌可以CO2为唯一碳源和电能为唯一的能量输入来生产高级醇及其他高分子化合物(Atsumi et al., 2008;Atsumi et al., 2010;Li et al., 2012)。将该菌的培养溶液通电,可使通入的CO2 变为甲酸,通过改造真氧产碱杆菌的氨基酸及聚羟基脂肪酸酯(PHA)合成途径,该菌可以利用甲酸合成异丁醇和3-甲基-1-丁醇。异丁醇是理想的石油替代燃料并可直接用于汽车发动引擎。该系统还可以通过改造代谢网络合成其他化合物,如生物塑料、生物药制品等。将光伏发电与该技术相偶联,前者相当于光合作用的光反应,后者相当于暗反应,可以组成比光合作用效率更高、更易控制的光能利用系统。该系统也可以作为能量存储转换系统,将来源于风力发电、水利发电、核电等的电能转变为化学能储存,应用潜力巨大。3. 展望合成生物学是一门迅速成长的新兴交叉学科,自2000年左右开始,相关的研究论文数量逐年上升。随着相关技术的进步(如DNA合成测序技术的发展),合成生物学的许多基础研究工作(如底盘生物的基因组简化与重构)、标准化生物元件库的扩充、基因线路设计的创新等,都会在近几年得到飞速发展。在应用方面,随着青蒿酸、紫杉醇的生物合成,微藻产油及高级醇合成基因簇的改造,砷离子生物传感器的应用,合成生物学已经在生物医药、生物能源、环境治理等领域展现了巨大的潜力,并且在生物计算、微生物成像等许多方面展现了极具创意的应用,对其他学科的发展有着不可忽视的影响。21世纪是生物学的世纪,而合成生物学将是未来生物学发展的重要分支,必将对人类生活产生重大影响。