2020年中國生物芯片產業格局市場發展機遇現狀趨勢行業研究報告（33頁）.docx

1、2020 年深度行業分析研究報告目錄研究對象6一發展背景8（一）生物芯片起源與發展8（二）生物芯片技術特點概述101、生物芯片制作工藝復雜，制作產品良率低102、生物芯片檢測和操作流程復雜，技術難度很高103、生物芯片在產業化過程中面臨成本控制與批量生產的難點114、新興技術為生物芯片帶來發展機遇11二研發與專利13（一）生物芯片前沿研發趨勢131、生物芯片前沿研發熱度呈現上升趨勢132、美國擁有最多的生物芯片學術論文發表數，中國生物芯片學術競爭力不斷增強143、浙江大學和大連理工大學在國內生物芯片研究領域擁有最多論文發表數14（二）生物芯片專利發展趨勢151、生物芯片熱度正高，全球專利公開（

2、公告）數量呈現加速增長趨勢152、生物芯片研究壁壘高，工程化困難153、DNA 相關專利占比最高，其次為藥物研究、生物物質測定等164、美國擁有最多的生物芯片公開專利，中國生物芯片科研成果轉換率低165、中國生物芯片專利申請數呈現逐年增長的趨勢176、北京、廣東、江蘇、浙江是生物芯片研究第一梯隊，專利申請人數較多18三產業發展趨勢20（一）中國生物芯片產業鏈概述201、中國生物芯片產業鏈202、中國生物芯片產業仍處于起步階段20（二）中國生物芯片產業現狀和問題201、中國生物芯片企業研發水平有待提升202、中國生物芯片產業格局有待完善213、中國生物芯片企業集中在較發達地區22四市場發展趨勢2

3、4（一）全球生物芯片市場發展趨勢241、全球生物芯片市場呈現高速增長趨勢242、新型冠狀病毒（2019-nCoV）推動生物芯片技術發展243、生物芯片技術具廣泛應用場景25（二）中國生物芯片市場發展趨勢251、中國生物芯片市場處于起步階段252、中國生物芯片需求持續擴大，市場規模保持高增速25五資本及政策28（一）生物芯片產業投融資趨勢281、生物芯片企業早期融資居多，每年投融資數量穩定282、生物芯片投融資規模逐漸擴大，2019 年達到峰值283、參與融資的生物芯片企業主要分布在上海、廣東、江蘇、北京等較發達地區28（二）生物芯片產業相關政策29六重點企業分析32（一）國外重點企業分析321

4、、Affymetrix 昂飛公司技術融合模式的代表322、Agilent 安捷倫公司產品融合模式的代表323、羅氏公司市場融合模式的代表33（二）國內重點企業分析331、博奧生物芯片有限責任公司332、上海生物芯片有限公司33（三）生物芯片產業的機遇與挑戰33圖目錄圖 1 生物芯片實物圖8圖 2 生物芯片技術發展史9圖 3 生物芯片制作工藝流程10圖 4 生物芯片免疫檢測流程11圖 5 2010-2020 年生物芯片學術論文發表趨勢13圖 6 部分國家生物芯片領域發表論文占比14圖 7 2010-2019 年國內部分大學生物芯片領域論文發表總數14圖 8 2001-2019 年全球生物芯片相關

5、專利公開（公告）數量（件）15圖 9 2010-2019 年（累計）全球生物芯片相關專利類型分析15圖 10 2010-2019 年（累計）全球生物芯片相關專利 IPC 分類排名16圖 11 2010-2019 年（累計）全球生物芯片相關專利受理機構受理數排名（件）17圖 12 2011-2019 年中國生物芯片專利申請數（件）17圖 13 2011-2019 年中國部分?。ㄊ校┥镄酒瑢＠暾垟担?8圖 14 中國生物芯片產業鏈20圖 15 2000-2019 年公開投融資企業主營業務分析21圖 16 2019 年中國生物芯片在營企業注冊規模21圖 17 2019 年中國生物芯片在營企業

6、注冊城市22圖 18 2015-2025 年全球生物芯片市場規模（億元）24圖 19 2019 年中國生物芯片市場規模在全球占比25圖 20 2015-2025 年中國生物芯片市場規模（億元）26圖 21 2015-2019 年中國生物芯片相關企業歷年獲得融資次數（筆）和輪次分布28圖 22 2010-2019 年（累計）中國參與融資的生物芯片企業區域分布29表目錄表 1 中國生物芯片產業相關政策30研究對象本文所研究的生物芯片是指高密度固定在互相支持介質上的生物信息分子（如基因片段、DNA 片段或多肽、蛋白質、糖分子、組織等）的微陣列雜交型芯片（micro-arrays），陣列中每個分子的序

7、列及位置都是已知 的，并且是預先設定好的序列點陣。微流控芯片（microfluidic chips）和液相生物芯片是比微陣列芯片后發展的生物芯片新技術，生物芯片技術 是系統生物技術的基本內容。發展背景生物芯片起源與發展生物芯片技術特點概述一發展背景生物芯片技術起源于二十世紀八十年代，也被稱為“微流控技術”“芯片實驗室”等。生物芯片技術能夠在郵票大小的芯片上，進行較為復雜的生物、化學、物理等實驗。生物芯片技術為制作成本低、樣本少、時間短、操作簡單的醫療儀器提供了 技術支持。圖 1 生物芯片實物圖該項技術可以很好的控制微尺度流動并操縱微量的液體，在生物學問題研究上具有重大的意義。目前生物芯片的商業

8、化應用 主要在于體外診斷相關的醫療器械方面，醫療器械的診斷水平決定了后續相關的治療方案，隨著人口老齡化，醫療器械對于 智能化、簡單化、便攜化儀器有強烈的需求。隨著移動互聯網的快速發展，互聯網醫療也受到了高度重視，尤其是智能化醫 療檢測終端產品，生物芯片憑借其小型化高度集成的特點將成為很好的終端產品。（一）生物芯片起源與發展生物芯片最早在 1990 年科學家 A.Manz 博士發表的研究論文中被提出。研究者于 1994 年在荷蘭召開了首屆 u-TAS 國際 會議，正式成立生物芯片“學術圈”。自此之后這個學界國際性大會每隔 1-2 年就會召開一次，直至今日。1998 年 Burns 等提出的將多種

9、生物、化學分析功能整合在一張微小芯片上的“芯片實驗室”（lab-on-a-chip，LOC）的概念，展示了生物 芯片技術應用于臨床檢測、精準醫療的美好前景。近年來，開發“芯片實驗室”，又稱“微型全分析系統”，已經發展為一個 物理、微電子、材料、化學、生物、醫學等多學科交叉的新型研究領域。圖 2 生物芯片技術發展史（二）生物芯片技術特點概述生物芯片技術將化學和生物等領域中所涉及的樣品制備、反應、分離、檢測及細胞培養、分選、裂解等基本操作單元集成或 基本集成到一塊幾平方厘米甚至更小的芯片上，由微通道形成網絡，以可控流體貫穿整個系統，用以取代常規化學或生物實 驗室各種功能。微流控芯片的研究涉及芯片的

10、材料選擇、制作加工、流體操控、分離分析功能的縮微集成等，具有工藝復雜、 技術難度高、產業化困難等特點。1、生物芯片制作工藝復雜，制作產品良率低生物芯片制作的工藝流程主要包括材料選型、微流控器件制作裝配、微環境加工等環節。圖 3 生物芯片制作工藝流程其中材料選型要綜合考慮材料的生化特性、透光性、滲透性、加工特性、物質吸附性、成本等多方面因素，目前較為常用的 是 PDMS、PMMA 等材料；微流控器件制作裝配主要包括對用以驅動、控制微流動液體的器件，如微泵、微閥、微過濾器、 微反應器和微分離器等的加工制作及裝配；微環境加工包括對微環境的加工、制作及調整等，使微環境可以滿足生物芯片相 關測試要求。生

11、物芯片需要精密加工，涉及到醫學、生物、化學和工程等多個學科知識技能，是集成性的產品，從生物芯片上集成樣品微 量量取、順序混合反應、分離分析和檢測等功能，都需要進行合理化設計閥、液路、反應池等單元。復雜的生產工藝背后是 對技術的高要求，高技術門檻的研發在沒有扎實的交叉學科知識和微流控專業技術的加持下，也有預示著產品良品率的降低。2、生物芯片檢測和操作流程復雜，技術難度很高 生物芯片制作完畢后要進行相關的生物實驗，對樣品進行檢測，通常檢測和操作的流程較為復雜，包括樣品預處理、生物芯 片檢測技術等。圖 4 生物芯片免疫檢測流程生物芯片檢測的應用很多，其中免疫檢測由于其具有靈敏度高、特異性好的特點，是

12、應用最廣泛的生物醫學診斷技術之一。生物芯片檢測流程中，樣品預處理包括細胞分離與裂解、樣品富集等環節；針對生物芯片免疫檢測技術進行分析，主要流程 包括異相免疫、均相免疫、熒光標記或化學發光標記檢測等。生物芯片檢測和操作流程復雜，技術難度很高。3、生物芯片在產業化過程中面臨成本控制與批量生產的難點 生物芯片產業化過程面臨著許多困難。生物芯片技術的技術門檻高，加工工藝復雜，以及相關投資較少，因此降低微流控芯 片的生產成本為企業產業化生物芯片的迫切需求。為降低成本，部分企業采用微注塑的辦法代替高成本的光刻技術批量生產 微流控芯片，但也會因此降低生物芯片的檢測質量。4、新興技術為生物芯片帶來發展機遇目前

13、生物芯片主要用于 IVD（In Vitro Diagnostic Products，體外診斷產品），如針對特定疾病的診斷、治療、預防等制作 的特異性生物芯片。隨著 3D 打印、器官集成芯片與器官仿生、藥物活性/毒性研究等技術的發展，生物芯片將會得到更長 足的發展及更廣泛的應用。研發與專利發展趨勢生物芯片前沿研發趨勢生物芯片專利（發明）發展趨勢二研發與專利在生物芯片前沿研發和專利方面：生物芯片學術論文呈現增長趨勢，可間接反映出生物芯片前沿研發熱度不斷上升。美國擁有較多的學術論文和發明專利，中國生物芯片競爭力有待加強；全球生物芯片的發明專利呈現加速增長的趨勢，且以 DNA相關研究為主。生物芯片研發

14、壁壘高、工程化困難，中國的生物芯片研究存在科研成果轉換率低的問題。（一）生物芯片前沿研發趨勢1、生物芯片前沿研發熱度呈現上升趨勢 從各年的生物芯片相關的學術論文發表數量看，生物芯片學術論文呈現增長趨勢，可間接反映出生物芯片前沿研發熱度不短 上升。預計 2020 年生物芯片相關學術論文發表數將超過 5500 篇，生物芯片領域成為新興熱點學術領域。圖 5 2010-2020 年生物芯片學術論文發表趨勢60005000400030002000100002010201120122013201420152016201720182019 2020E美國中國其他2、美國擁有最多的生物芯片學術論文發表數，中國

15、生物芯片學術競爭力不斷增強比較部分國家生物芯片領域論文發表數量占全球總發表論文數的占比，美國論文發表數占比超過 40%，中國論文發表數超 過 12%居第二位。美國在生物芯片領域的學術研究水平處領先地位，中國在生物芯片領域的學術競爭力不斷增強。圖 6 部分國家生物芯片領域發表論文占比41.09%12.38%美國中國澳大利亞英國加拿大其他3、浙江大學和大連理工大學在國內生物芯片研究領域擁有最多論文發表數 對比國內大學生物芯片領域論文發表總數，浙江大學在生物芯片研究領域中擁有最多的論文發表數，達到 262 篇，競爭力 最強。其次是大連理工大學、重慶大學、清華大學等。圖 7 2010-2019 年國內

16、部分大學生物芯片領域論文發表總數（二）生物芯片專利發展趨勢1、生物芯片熱度正高，全球專利公開（公告）數量呈現加速增長趨勢從 2001-2019 年全球生物芯片相關專利公開（公告）數量來看，整體呈現增長趨勢，2019 年生物芯片專利公開（公告） 數達 75000 件，生物芯片研究熱度正高。75000650005500045000350002500015000圖 8 2001-2019 年全球生物芯片相關專利公開（公告）數量（件）20012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192、生物芯片研究壁

17、壘高，工程化困難分析生物芯片相關專利類型，專利類型以發明專利為主，占比達 99.38%，實用新型、外觀設計等工程化相關的專利較少。圖 9 2010-2019 年（累計）全球生物芯片相關專利類型分析類別名稱, 值類別名稱, 值類別名稱, 值3、DNA 相關專利占比最高，其次為藥物研究、生物物質測定等從全球生物芯片相關專利 IPC 分類排名看，與 DNA 相關的專利占比最高，其次為藥物研究、生物物質測定等。圖 10 2010-2019 年（累計）全球生物芯片相關專利 IPC 分類排名4、美國擁有最多的生物芯片公開專利，中國生物芯片科研成果轉換率低 從全球生物芯片相關專利受理機構受理數排名來看，美國

18、擁有最多的生物芯片公開專利，總數超過 250000 件，并處于絕對 領先位置。中國擁有超過 12%的生物芯片學術論文發表數，但是中國生物芯片公開專利數低于澳大利亞、加拿大等國，科 研成果轉換率較低。美國專利局歐洲專利局 澳大利亞專利局 加拿大專利局 中國專利局 印度專利局 巴西專利局 以色列專利局 日本專利局050000100000150000200000250000300000圖 11 2010-2019 年（累計）全球生物芯片相關專利受理機構受理數排名（件）5、中國生物芯片專利申請數呈現逐年增長的趨勢2011-2019 年中國生物芯片專利申請數總體呈現增長趨勢，2018 年達到峰值，申請數

19、達 3387 件，2019 年有所下滑。圖 12 2011-2019 年中國生物芯片專利申請數（件）35003000250020001500100050002011201220132014201520162017201820196、北京、廣東、江蘇、浙江是生物芯片研究第一梯隊，專利申請人數較多研究 2011-2019 年中國?。ㄊ校┥镄酒瑢＠暾垟?，從中可看出（表格為專利申請數靠前的 10 個地區），北京、廣東、江蘇、浙江等地是生物芯片研究的第一梯隊，處在領先地位，專利申請人數較多。其中北京、廣東、江蘇 2018 年生物芯片專利申請數均超過 600 件。圖 13 2011-2019 年中國部

20、分?。ㄊ校┥镄酒瑢＠暾垟担?006005004003002001000201120122013201420152016201720182019上海山東北京天津廣東遼寧江蘇湖北浙江四川產業發展趨勢中國生物芯片產業鏈概述中國生物芯片產業發展趨勢三產業發展趨勢（一）中國生物芯片產業鏈概述1、中國生物芯片產業鏈中國生物芯片產業鏈分為上游原材料行業、中游制造行業、下游應用市場。圖 14 中國生物芯片產業鏈上游原材料包括芯片基片、點樣樣品、探針制備等；中游制造行業主要產品是基因芯片診斷試劑盒和基因芯片相關儀器，市場占比分別是 86%和 14%；下游應用市場主要為醫療機構、家庭、第三方診斷外包機構等

21、。2、中國生物芯片產業仍處于起步階段 通過對生物芯片產業分析，相比發達國家，中國生物芯片產業明顯處于起步階段，還未形成產業化。分析其原因，一是國內 生物芯片應用領域開發不足，下游目標用戶少，研發力度也略顯不足；二是單個生物芯片診斷成本較高，個別推廣對于患者 無法承受。（二）中國生物芯片產業現狀和問題1、中國生物芯片企業研發水平有待提升從 2000-2019 年公開投融資企業分析可以看出，中國生物芯片產業仍處于起步階段，生物芯片企業大多以應用為主，包括 體外診斷、CTC 細胞捕獲、細胞計數、血糖監測等，其中主營業務為體外診斷的企業最多，超過 3/4。中國生物芯片企業中 產業上游企業較少，研發力度

22、不足，研發水平較低，技術薄弱，缺乏先發優勢。圖 15 2000-2019 年公開投融資企業主營業務分析CTC細胞捕獲5%細胞計數4%血糖監測2%生物芯片研發13%體外診斷76%2、中國生物芯片產業格局有待完善通過分析 2019 年中國與生物芯片相關的在營企業，并針對企業規模進行分析，可以看出中國生物芯片企業以中型企業（注 冊規模在 1000 萬-10 億元）為主，占比超過 58%。而注冊規模 10 億元以上的企業占比僅有 22%，龍頭企業較少，產業格 局有待完善。注：大中小微企業分類一般按照企業營收劃分，非上市企業營收較難獲得，參考注冊資本獲得觀點。圖 16 2019 年中國生物芯片在營企業注

23、冊規模10億元以上22%100萬元以下7%100萬-1000萬元13%1000萬-10億元58%3、中國生物芯片企業集中在較發達地區通過分析 2019 年中國與生物芯片相關的在營企業，并針對注冊城市進行分析，可以看出中國生物芯片企業多集中在江蘇、 廣東、北京、上海等較發達地區，其中江蘇占比為 12%、廣東占比為 11%、北京占比為 10%、上海占比為 7%。圖 17 2019 年中國生物芯片在營企業注冊城市江蘇12%廣東11%其他48%北京10%浙江6%山東6%上海7%市場發展趨勢全球生物芯片市場發展趨勢中國生物芯片市場發展趨勢四市場發展趨勢（一）全球生物芯片市場發展趨勢1、全球生物芯片市場呈

24、現高速增長趨勢2019 年全球生物芯片市場規模達到 970.2 億元。預計在 2020-2025 年生物芯片市場規模的年均復合增長率達 11%左右，到 2025 年將達 1821.4 億元。200018001600140012001000800600400200020152016201720182019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E圖 18 2015-2025 年全球生物芯片市場規模（億元）2、新型冠狀病毒（2019-nCoV）推動生物芯片技術發展2020 年席卷全球的新型冠狀病毒使得與病毒檢測相關的產品需求迅速增加，其中針對新型冠狀病毒檢測的生物芯片

25、被快速 研發并投入使用。在相關需求的推動下，生物芯片技術快速發展。POCT 新型冠狀病毒抗體檢測試劑盒（膠體金免疫層析法）。運用免疫膠體金層析技術，實現對人體血清、血漿或全血中新 型冠狀病毒 IgM/IgG 抗體的體外定性檢測，加樣后 15 分鐘內就可以觀察到結果?，F有的 PCR 檢測平臺有很高的技術門檻， 需要配備專業實驗室、專用儀器和技術人員，一般最快需要兩個小時左右的檢測時間。在效率方面，較目前通用的檢測方法 聚合酶連鎖反應（PCR）技術需時一個半小時至三小時，時間上大幅縮減，效率大幅提升。恒溫擴增芯片檢測法。該方法僅需和緩沖液一起完全破碎，然后進行上樣，即可同步對多個患者進行檢測，以此

26、對新冠病毒 和 A、B 型流感，以及現存的其他病毒進行區分。該方法針對靶基因的 6 個區域設計 4 對特異性物，利用鏈置換 DNA 聚合 酶（Bst DNA 聚合酶）在恒溫條件下（65C 左右）經過非循環起始階段、環擴增階段、循環延伸階段，最終形成一系列有 多個靶 DNA 反向重復序列串聯的不同大小的產物，不需要模板的熱變形、溫度循環、電泳及紫外觀察等步驟，整過程 15-60min 即可完成。3、生物芯片技術具廣泛應用場景 生物芯片可用于致聾基因監測。該生物芯片破解了很多聾啞人致聾的根本原因，并進一步證實其致聾因素可劃分為先天基因 突變致聾和藥物基因突變致聾?；颊咧灰ㄟ^滴幾滴血液在致聾基因檢

27、測芯片之上就可以得知其致聾的原因，給很多聾啞診 斷機構帶來了福音，讓醫生直觀的了解患者的病因，并對此作出針對性的改善治療，使得大批聾啞患者擺脫疾病困擾，重新 獲得語音析聽能力。生物芯片可用于植入視網膜。針對色素性視網膜，采用生物芯片移植技術進行視網膜移植手術，可使患者重獲光明。生物芯片技術具有廣泛的應用場景。生物芯片技術對人類社會具有重要價值，并處于起步發展階段，具有極大的發展空間， 未來或可輔助探索癌癥治愈手段等。目前，生物芯片技術還只是多半被應用于一些科研領域，到廣泛應用于人類生產生活還 具有一定的距離，但可以預見的是，生物芯片技術在未來將具有廣泛的應用場景。（二）中國生物芯片市場發展趨勢

28、1、中國生物芯片市場處于起步階段 中國生物芯片停留在生物信息等科研領域，分子診斷領域未得到廣泛應用。中國生物芯片市場潛力巨大，但在全球生物芯片 市場僅占 5%，生物芯片市場處于起步階段。圖 19 2019 年中國生物芯片市場規模在全球占比中國市場規模5%中國以外市場 規模 95%2、中國生物芯片需求持續擴大，市場規模保持高增速2019 年中國生物芯片市場規模達到 45.1 億元。中國生物芯片需求持續擴大，市場規模保持高增速，預計到 2025 年中國生物芯片市場規模將達 183.5 億元。圖 20 2015-2025 年中國生物芯片市場規模（億元）200180160140120100806040

29、20020152016201720182019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E資本及政策生物芯片產業投融資趨勢生物芯片產業相關政策五資本及政策（一）生物芯片產業投融資趨勢1、生物芯片企業早期融資居多，每年投融資數量穩定分析 2015-2019 年中國生物芯片相關企業歷年獲得融資筆數和輪次可看出生物芯片每年投融資數量穩定。從 2016 年開始， 平均每年有 10 筆以上的融資投入了涉及生物芯片技術的相關企業，以 A 輪附近（包括 pre-A 和 A+輪）居多。圖 21 2015-2019 年中國生物芯片相關企業歷年獲得融資次數（筆）和輪次分布2019201

30、820172016201502468101214種子輪/天使輪(pre-)A(+)輪B輪C輪及以后上市其他2、生物芯片投融資規模逐漸擴大，2019 年達到峰值生物芯片投融資規模逐漸擴大。2019 年，有 4 家涉及生物芯片技術的體外診斷企業完成了約億元人民幣的融資，并有 1 家 生物芯片技術企業在新三板上市，投融資規模達到峰值。3、參與融資的生物芯片企業主要分布在上海、廣東、江蘇、北京等較發達地區 統計我國各地參與融資的生物芯片企業可以看出，參與融資的生物芯片企業主要分布在上海、廣東、江蘇、北京等較發達地 區，分析認為生物芯片屬于高新技術，對人才、科技、資本要求較高，相關企業多分布在人才、科技

31、、資本密集的較發達地 區。圖 22 2010-2019 年（累計）中國參與融資的生物芯片企業區域分布上海市廣東省江蘇省北京市浙江省天津市安徽省河南省其他（二）生物芯片產業相關政策我國生物芯片產業相關的政策多集中在 2016 -2017 年出臺?！笆濉贬t療器械科技創新專項規劃“十三五”生物技術 創新專項規劃“十三五”生物產業發展規劃“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃等政策的出臺，持續為生物芯片 的發展提供源源不斷的動力。表 1 中國生物芯片產業相關政策年份發布單位政策文件相關內容解讀2016 年國務院“十三五”國家科技創新規 劃體外診斷產品要突破生物芯片2016 年國務院“十三五”國家戰略

32、性新興 產業發展規劃加速發展體外診斷儀器、設備、試劑等新產品，推動高特異性分子診斷、生 物芯片等新技術發展，支撐腫瘤、遺傳疾病及罕見病等體外快速準確診斷篩 查。2017 年國家發改委“十三五”生物產業發展規 劃加快特異性高的分子診斷、生物芯片等新技術發展，支撐腫瘤、遺傳疾病、 罕見病等疾病的體外快速準確診斷篩查。完善產業鏈的配套建設，發展配套 的高精度的檢測儀器、試劑和智能診斷技術，支持第三方檢測中心發展與建 設。2017 年科技部“十三五”生物技術創新專 項規劃發展蛋白質測序技術、新型質譜和微流控芯片等技術；開發基于腦工作原理 的神經網絡計算、處理以及存儲技術，以及神經網絡芯片和神經元傳感器

33、等 微處理器及設備、腦機交互等新一代智能技術。2017 年科技部辦公廳“十三五”醫療器械科技創 新專項規劃加快發展微流控芯片、單分子測序、液體活檢、液相芯片、智能生物傳感等 前治技術，更好滿足不同層級醫療機構的早期、快速、便捷、精確診斷等應 用需求。重點企業分析國外重點企業分析國內重點企業分析生物芯片產業的機遇與挑戰六重點企業分析（一）國外重點企業分析1、Affymetrix 昂飛公司技術融合模式的代表昂飛（Affymetrix）公司是提供基因芯片相關產品和解決方案的開拓者20 世紀 80 年代末，美國著名科學家斯蒂文弗爾多（Stephen P.A.Fodor）博士成功發明了高密度生物芯片和芯

34、片閱讀器，為生物芯片產業開創及發展奠定了良好的基礎。1992 年斯蒂文弗爾多博士創辦了美國昂飛公司，其總部位于美國加利福尼亞州硅谷中心地帶，由美國政府先進技術計劃項目出 巨資支持公司初期發展從 1996 年開始昂飛正式銷售商用基因芯片，同年在美國納斯達克（NASDAQ）上市，公司總市值 超過 30 億美元此后，Affymetrix 公司的 GeneChip 技術一直為分子生物研究領域的行業標準他們向世界頂級的制藥臨 床檢驗及生物技術企業教育機構政府非營利研究組織提供技術服務，在世界范圍內售出超過 1600 套系統，并有近 8500 篇論文使用了該技術獲得的成果其專利光刻蝕生產工藝將芯片上的信息

35、儲量最大化，使研究工作者們可以通過全基因組研 究對遺傳學與健康之間的關系進行分析公司在美國硅谷中心的圣塔克拉拉(Santa Clara)加州首府 Sacramento、舊金山灣 區的 Emeryville 和 South San Francisco波士頓英國倫敦日本東京新加坡以及中國上海都設有分支機構。公司由諾貝 爾化學獎獲得者伯格（Paul Berg）博士出任現任公司董事，并云集了世界各地資深的生物學家、生物信息學家、數學家、 化學家、半導體科學家顧問委員會中包括著名生物學家諾貝爾獎獲得者林德博格（Joshua Lederberg）博士、著名生化學 家斯坦福大學教授 Lu bert Stry

36、er 博士、微電子學先驅 Fabian Pease 博士、原子力顯微鏡技術發明家 CarlQuate 博士等昂飛發展歷程中，與高校及當地硅谷專家的技術咨詢聯系對基因芯片及系統的開發起到了至關重要的作用。其中利用光刻技 術開發基因芯片，就是得益于 Fodor 與斯坦福大學的 Fabian Pease 教授（電子工程系）的合作。昂飛公司通過產學研協同 創新把知識融合轉化成創新的潛力，即技術融合發展模式。這些參與合作開發的大學專家為昂飛公司提供了專業化的技能， 其中既包括生物化學領域的技能，也涵蓋了半導體制造技術，這也意味著技術融合創新是生物芯片產業興起的根源與動力。 尤其是對于新興的生物芯片企業而

37、言，技術融合模式是其發展的主導模式。2、Agilent 安捷倫公司產品融合模式的代表安捷倫是 ICT 巨人惠普分離出來的子公司。20 世紀 90 年代中期，安捷倫與昂飛合作，為昂飛公司制造生物芯片外圍掃描 配套設備。1999 年安捷倫自主開發生物分析系統及產品，與昂飛公司由供應商關系變成了直接競爭對手。而安捷倫自主開 發的生物芯片產品利用惠普在打印技術領域的優勢，制造出新一代生物芯片產品。安捷倫公司重視產品和技術的融合，使得原安捷倫的員工主動學習不同背景的技術，不斷進行新產品的創造。目前，安捷倫 生命科學事業部產品包括：微陣列生物芯片、微流控體生物芯片、氣相色譜、質譜分析、試劑。而其主打產品：

38、基于噴墨技 術的生物芯片以其可定制性強、成本較低，給用戶提供了新特征的產品選擇，因此順利成為了昂飛這個龍頭企業強有力的競 爭對手。安捷倫是 ICT 產業成功實現產品融合跨越的典型案例。它證明了已存的大企業雖然在新興技術孕育期缺乏先驅者優 勢，仍可依托自身豐富的內部資源，發揮自身技術與資源互補優勢，突破產品融合創新，快速進入到新興產業的融合型價值 鏈中來。3、羅氏公司市場融合模式的代表1986 年弗里茲霍夫邁羅氏在瑞士巴塞爾成立羅氏（Roche）公司。羅氏是以研發為核心的醫療業佼佼者，是全球最大的生 物醫藥公司。20 世紀 90 年代開始探索進入診斷領域，1998 年成立羅氏診斷（Roche D

39、iagnostics Operations）。羅氏公 司的首個生物芯片專利優先權時間為 2001 年，標致著羅氏進入生物芯片領域。然而早在 1997 年，羅氏便與昂飛簽署協議 購買昂飛基因芯片用于藥物開發。短短數年時間，羅氏公司成功從生物芯片的消費者轉變為生產者，快速加入到新的產業領 域。羅氏 NimbleGen 設計的多種高分辨率基因芯片(chip)與染色質免疫沉淀技術(ChIP)相結合，為研究目的蛋白與整個基 因組相互作用提供了可能，被廣泛應用于轉錄因子在整個基因組中的結合位點和其他 DNA 結合蛋白或蛋白復合體的 DNA 結合位點、組蛋白修飾功能、DNA 修飾功能等研究。羅氏是典型的生物

40、醫藥企業成功實現市場融合跨越的例子。羅氏進入生物芯片產業首先得益于購買昂飛基因芯片產品用于藥 物開發，也因此看到了此融合技術的價值，進而迅速通過各種并購活動，通過市場融合，快速加入到融合型價值鏈中來。（二）國內重點企業分析1、博奧生物芯片有限責任公司2000 年 8 月，經國務院批示、國家計委批復，由清華控股有限公司等四家股東共同出資，組建成立了北京奧生物芯片有限責任公司暨生物芯片北京國家工程研究中心。公司總注冊資本為 3.765 億元人民幣，其中四家發起股東出資 2.4 億元人民幣，風險投資股東出資 1.06 億元人民幣。該公司的成立旨在瞄準國際前沿，以市場為導向，研制開發具有我國自主知識產

41、權的 生物芯片技術，及可供研究、診斷和藥物開發等領域應用的生物芯片，實現中國生物芯片產業化。2014 年，博奧生物由于發展需要，形成 3 個研究院（轉化醫學研究院、工程轉化研究院、健康科學研究院）、4 個子公司（北 京博奧晶典生物技術有限公司、北京博奧醫學檢驗所有限公司、博奧頤和健康科學技術（北京）有限公司、博奧木華基因科 技有限公司）的集團化運行架構。2、上海生物芯片有限公司成立于 2001 年 8 月，公司由上海創業投資有限公司、中科院上海生命科學研究院、中科院上海微系統與信息技術、 復旦大學、交通大學、原上海第二醫科大學附屬瑞金醫院、第二軍醫大學附屬東方肝膽醫院、國家人類基因組南方研究中

42、心、 上海博星基因芯片有限公司、上海華冠生物芯片有限公司和上海復旦張江生物醫藥股份有限公司等十一家發起單位共同出資 組建而成，公司位于上海浦東張江高科技園區生物醫藥產業基地，占地 4 萬平方米，建筑面積近 2 萬平方米，總投資 2.9 億元人民幣。公司和中心以功能基因組為基礎，開展生物芯片應用技術研究和產品開發，建成一系列生物芯片技術平臺，通 過融資、技術轉讓、參股、產業合作、股權合作等多種形式和渠道進行生物芯片產業的擴大和集成，形成中國的生物芯片產 業化基地。公司（中心）的主營業務分為下面幾個模塊：以控股子公司上海伯豪生物技術有限公司為主的技術服務和研發外包業務；以 中美合資上海英伯肯生物醫

43、學公司、華冠公司和芯超公司和南方基因公司共同組成的醫學臨床用診斷檢測產品研發、生產和 銷售的業務板塊。（三）生物芯片產業的機遇與挑戰隨著整個生命科學領域市場以及產業規模的不斷擴大，全球包括中國在內的生物芯片以及相關行業正面臨著前所未有的機遇 與挑戰。在臨床領域，美國 FDA 批準首例生物芯片診斷產品，將為其他芯片產品研制與開發帶來更大的驅動效力。在研發領域，高密度全基因組芯片已經上市，為今后的國際間競爭帶來更大的挑戰。在產業化方面，商業用生物芯片價格將普遍下 調，競爭將日趨激烈。商業用生物芯片質量、客戶滿意程度以及可信程度將成為影響今后芯片服務的主要因素。生物芯片市 場將出現更多的應用領域，家庭市場、農業、食品安全以及環境檢測可能占據更多的市場份額。在其他