一、业务概要　　(一)商业模式与经营计划实现情况　　公司是一家依托自主研发的关键试剂、耗材和合成设备，为基础科学和前沿技术研究提供高效、高品质、个性化的基因合成和测序相关服务和产品的高新技术企业，从底层助力生物医药、生物制造、农业、食品和环境等不同领域的研发和产业化。　　自成立以来，公司秉持“生物科技-让世界更美好”的使命，通过持续研发投入和技术积累，开发并掌握了合成关键试剂、耗材以及高通量、高载量等各种场景自动化合成仪的核心技术，实现了国内基因合成产业关键试剂、耗材和仪器设备的自主生产，并通过试剂、耗材、设备和工艺四位一体的体系化建设有效减少了合成时间、降低了合成突变率，可合成长达200... 查看全部▼

　　一、业务概要
　　(一)商业模式与经营计划实现情况
　　公司是一家依托自主研发的关键试剂、耗材和合成设备，为基础科学和前沿技术研究提供高效、高品质、个性化的基因合成和测序相关服务和产品的高新技术企业，从底层助力生物医药、生物制造、农业、食品和环境等不同领域的研发和产业化。
　　自成立以来，公司秉持“生物科技-让世界更美好”的使命，通过持续研发投入和技术积累，开发并掌握了合成关键试剂、耗材以及高通量、高载量等各种场景自动化合成仪的核心技术，实现了国内基因合成产业关键试剂、耗材和仪器设备的自主生产，并通过试剂、耗材、设备和工艺四位一体的体系化建设有效减少了合成时间、降低了合成突变率，可合成长达200Kb的DNA和200nt的RNA，提供包括Oligo合成、各类基因片段合成及修饰合成等基因合成服务，寡核苷酸合成耦合效率可达到99.5%，优于行业98.5%的平均水平。基因测序方面，公司开发具有自主知识产权的关键测序酶和专有缓冲液配方，配合自有新型磁珠纯化技术及自动定量技术，提供高效Sanger测序解决方案，降低高GC序列、重复序列等复杂序列的影响，提高了Sanger测序的稳定性，一次成功率高于行业平均85%的水平，达到87%以上。
　　一、公司商业模式
　　1、采购模式
　　公司生产研发所需的主要原材料涵盖试剂、耗材、包材及设备零部件等，由采购部统一实施集中采购。
　　公司已构建严格的原材料质量管理体系，并制定了完善的供应商准入、考核制度及采购控制程序。新供应商导入需经过质量、交货期、价格、售后服务等多维度综合评估，通过筛选后安排小批量试采购；产品质量稳定且价格合理者，可纳入合格供应商名录并建立长期合作。一经确认，采购部将依据公司制度对供应商实施持续的动态绩效评估与日常管理，记录完整的评价与再评价结果，并采取相应管理措施，以确保供应商持续符合公司要求。针对关键原材料供应商，考核周期为每半年一次；非关键原材料供应商则为每年一次。若短期内难以寻获替代供应商或采购渠道较为有限，采购部将向不符合要求的供应商提出书面整改通知，限期三个月内完成整改；整改达标者可保留合格供应商资格，未达标者则予以退出。
　　研发采购需求由各研发小组提出，库管人员结合库存状况复核后生成正式采购申请。该申请经需求部门、库管及采购负责人审批通过后，由采购员汇总并向合格供应商进行询价、议价及合同签订。货物送达后，由库管验收入库，采购员按合同约定付款节点提交付款申请，经采购负责人、需求部门及财务部依次审核后完成付款。
　　生产、市场等非研发采购采用主动供给模式，计划采购专员根据下月产能预估配合物料清单表计算物料需求，经库存数量核减后成正式采购申请。该申请由库管及采购负责人审批通过后，由采购员汇总并向合格供应商进行询价、议价及合同签订。货物送达后，由库管验收入暂存库，经QC检测合格后入成品库。采购员按合同约定付款节点提交付款申请，经采购负责人、需求部门及财务部依次审核后完成付款。
　　2、生产模式
　　公司主要采用订单式生产模式，通过订单或项目形式形成生产任务。公司通过了ISO9001认证，内部设有质量管理部门，负责公司整体质量控制，其中包含原材料、中间品及成品的控制，对生产环节的重要节点建立关键质控点并进行现场监督，同时，对生产过程中使用的计量器具安排计量校验，保证产品各个环节符合质量要求，以保证最终产品和服务符合要求。
　　3、销售模式
　　公司服务覆盖高校、科研院所、研究型医院及生物医药企业等多类客户。公司依托各分子公司的直销模式，通过全国20多个城市的引物合成与测序实验室网络，与客户建立了高效沟通渠道，确保了服务的精准及时交付与定制化需求的有效响应。
　　公司通过参加专业论坛、组织新产品发布会、实地拜访等多种方式对接潜在客户，同时通过公众号、视频平台等新型营销渠道发布专业的生物技术相关知识讲解文章与视频，并同步推广与宣传公司的解决方案。
　　客户确定合作关系后，由公司销售人员在公司ERP系统内建立客户档案，后续客户下单时需匹配对应档案。订单经审核后接入生产系统进行排单生产，完成后交付相关报告和/或实验成果。公司业务的完成周期通常较短，Oligo合成、基因测序业务的服务周期为2天以内，长片段基因合成的服务周期约为3-20天。
　　4、研发模式
　　公司研发模式以自主研发为主，研发部门下设研究院、数字化中心和基因合成中心的工艺研发部。研发团队聚焦工艺改进、新技术/产品研发及核心技术平台建设，同时积极布局AI技术开发。工艺改进主要优化生产流程中的工艺参数，以提升生产效率、产品质量并降低成本。新技术/新产品研发致力于突破现状，拓展技术与产品线，进而开辟新业务；新产品包括仪器、分子试剂及原料。核心技术平台建设是对现有设备、原料、技术、工艺的系统整合，既能支撑新业务拓展，也能在既有基础上降本增效，主要平台有企业生产智控管理数字孪生平台、核酸合成及工业菌种智能构建CXO关键技术平台、工业级核酸合成CDMO关键平台等。此外，公司还注重AI方向的自主研发，主要包括AI驱动的酶改造开发以及AI基因拆分与优化软件开发，未来AI将贯穿整个研发体系。除上述自主研发外，核心技术平台的辅助性功能开发存在少量委外研发。
　　报告期内，公司加大基因合成研发，其他模式均未变化。
　　二、经营计划实现情况
　　报告期内，公司紧密围绕经营计划，以市场为导向，立足科技创新和客户需求，加大基因合成业务发展。报告期内实现营业收入633,321,508.30元，较去年同期增加11.86%，其中基因合成相关业务收入405,757,199.58元，较去年同期增加18.07%。归属于挂牌公司股东的净利润67,121,773.47元，较去年同期增加48.81%。

　　二、公司面临的重大风险分析
　　技术升级迭代风险
　　分子生物学促进了生命科学从基于观测、描述及经验的科学跃升为可预测、可定量及可工程化的科学，而DNA合成作为分子生物学的关键基础性技术，融合了化学、生物学、自动化以及计算机科学等多种先进技术手段，是典型的技术密集型行业；与此同时，DNA合成方法也在不断完善和进步，从固相柱式合成发展到固相芯片合成，再到目前仍处于原理验证阶段的生物酶法合成。为持续保持市场竞争力，公司需要不断投入研发以开发新的产品、合成设备和关键试剂，同时也面临着研发成本过高、研发进度缓慢或失败等技术创新风险。如果未来公司在成本更低、准确性更高、通量更高的DNA合成工艺和方法突破上晚于竞争对手，或者不能及时跟踪、掌握并应用新技术、新工艺或新设备，可能导致公司无法及时完成现有服务或产品的升级迭代，丧失在合成设备、关键试剂和耗材领域形成的竞争优势，将对公司在行业中市场地位及持续盈利能力产生不利影响。
　　市场竞争加剧的风险
　　公司主要服务和产品的下游应用客户以高校、科研院所和生物制药企业的研发部门为主，在上游研发需求增长的驱动下，下游基因合成和测序业务也实现稳步增长。公司的竞争对手包括生工生物、金唯智和金斯瑞等。如果未来行业竞争加剧或者下游客户对服务和产品价格敏感性增加，则可能对公司服务和产品价格造成下调压力，影响公司未来盈利能力；此外，随着基因合成和测序市场规模增加，还可能吸引新的厂家加入竞争，也会对公司收入和利润规模造成不利影响
　　应收账款的信用风险
　　报告期期末，公司应收账款账面价值占公司营业收入的比例为51.38%。由于公司客户主要为高校和科研院所，前述客户的资信情况通常较好，支付服务和产品价款的资金来源多为科研经费，且大部分期后回款情况良好，因此客户回款风险较低。然而，随着公司营业收入的持续增长，公司应收账款绝对金额可能进一步增加。一方面，由于高校、科研院所等事业单位的内部审批流程用时较久，可能导致向公司的回款不及时、对公司日常经营资金周转造成较大压力；另一方面，公司按照企业会计准则对应收账款计提坏账，也会对公司的经营业绩产生不利影响。
　　未来公司经营业绩下滑的风险
　　公司面临着因下游客户研发投入不足导致的营业收入增速下滑、因市场竞争加剧导致公司服务和产品价格下降、因原材料价格上涨导致生产成本增加，因营业收入增长导致应收账款和坏账计提金额增加、因募投项目实施导致固定资产折旧和无形资产摊销费用较大等各项风险因素，若各项因素中的某一项因素发生重大不利变化或者多项因素同时发生，公司存在经营业绩下滑的风险。
　　租赁未取得权属证书的房产的风险
　　截至报告期末，公司及其子公司通过租赁方式获得使用的24处房屋中，共有5处租赁场所的出租方未取得或者未提供产权证明文件，瑕疵租赁房产占公司总租赁房屋面积比例较小。公司租赁事项均已签订房屋租赁合同，未来如果因为租赁的房产的产权瑕疵等原因导致公司无法继续租赁，可能会对公司的生产经营带来一定的不利影响。
　　被美国相关政策影响的风险
　　公司于2025年9月受到美国相关政策影响，对公司采购美国生产原材料、采购或使用含有美国技术的知识产权和研发工具等产生一定限制，但不会对公司日常对外销售产生重大不利影响。公司采购的核心原材料及研发、生产设备不存在依赖于美国进口厂商的情况。但鉴于国际形势的持续变化和不可预测性，若美国或其他国家进一步扩大相关政策影响范围，公司经营活动可能将受到不利影响。
　　本期重大风险是否发生重大变化：
　　本期重大风险未发生重大变化。 收起▲

　　一、主要业务、产品或服务
　　（一）主营业务
　　公司是一家依托自主研发的关键试剂、耗材和合成设备，为基础科学和前沿技术研究提供高效、高品质、个性化的基因合成和测序相关服务和产品的高新技术企业，从底层助力生物医药、生物制造、农业、食品和环境等不同领域的研发和产业化。
　　自成立以来，公司秉持“生物科技-让世界更美好”的使命，通过持续研发投入和技术积累，开发并掌握了合成关键试剂、耗材以及高通量、高载量等各种场景自动化合成仪的核心技术，实现了国内基因合成产业关键试剂、耗材和仪器设备的自主生产，并通过试剂、耗材、设备和工艺四位一体的体系化建设有效减少了合成时间、降低了合成突变率，可合成长达200... 查看全部▼

　　一、主要业务、产品或服务
　　（一）主营业务
　　公司是一家依托自主研发的关键试剂、耗材和合成设备，为基础科学和前沿技术研究提供高效、高品质、个性化的基因合成和测序相关服务和产品的高新技术企业，从底层助力生物医药、生物制造、农业、食品和环境等不同领域的研发和产业化。
　　自成立以来，公司秉持“生物科技-让世界更美好”的使命，通过持续研发投入和技术积累，开发并掌握了合成关键试剂、耗材以及高通量、高载量等各种场景自动化合成仪的核心技术，实现了国内基因合成产业关键试剂、耗材和仪器设备的自主生产，并通过试剂、耗材、设备和工艺四位一体的体系化建设有效减少了合成时间、降低了合成突变率，可合成长达200Kb的DNA和200nt的RNA，提供包括Oligo合成、各类基因片段合成及修饰合成等基因合成服务，寡核苷酸合成耦合效率可达到99.5%，优于行业98.5%的平均水平。基因测序方面，公司开发具有自主知识产权的关键测序酶和专有缓冲液配方，配合自有新型磁珠纯化技术及自动定量技术，提供高效Sanger测序解决方案，降低高GC序列、重复序列等复杂序列的影响，提高了Sanger测序的稳定性，一次成功率高于行业平均85%的水平，达到87%以上。
　　公司在全国建立了近20多个本地化实验室，配备专业的生产、销售、技术支持等团队，快速响应包括高校、科研院所、医院、生物医药企业等各类客户的基因组学相关产品和服务需求。凭借高品质的产品和服务，擎科生物品牌声誉和客户口碑不断积累，公司在行业内的地位逐步提升，2023年基因合成服务及产品在国内科研服务市场排名行业第二，Sanger测序在国内科研服务领域排名第二。

　　二、商业模式
　　1、采购模式
　　公司生产研发所需的主要原材料涵盖试剂、耗材、包材及设备零部件等，由采购部统一实施集中采购。
　　公司已构建严格的原材料质量管理体系，并制定了完善的供应商准入、考核制度及采购控制程序。新供应商导入需经过质量、交货期、价格、售后服务等多维度综合评估，通过筛选后安排小批量试采购；产品质量稳定且价格合理者，可纳入合格供应商名录并建立长期合作。一经确认，采购部将依据公司制度对供应商实施持续的动态绩效评估与日常管理，记录完整的评价与再评价结果，并采取相应管理措施，以确保供应商持续符合公司要求。针对关键原材料供应商，考核周期为每半年一次；非关键原材料供应商则为每年一次。若短期内难以寻获替代供应商或采购渠道较为有限，采购部将向不符合要求的供应商提出书面整改通知，限期三个月内完成整改；整改达标者可保留合格供应商资格，未达标者则予以退出。
　　研发采购需求由各研发小组提出，库管人员结合库存状况复核后生成正式采购申请。该申请经需求部门、库管及采购负责人审批通过后，由采购员汇总并向合格供应商进行询价、议价及合同签订。货物送达后，由库管验收入库，采购员按合同约定付款节点提交付款申请，经采购负责人、需求部门及财务部依次审核后完成付款。
　　生产、市场等非研发采购采用主动供给模式，计划采购专员根据下月产能预估配合物料清单表计算物料需求，经库存数量核减后成正式采购申请。该申请由库管及采购负责人审批通过后，由采购员汇总并向合格供应商进行询价、议价及合同签订。货物送达后，由库管验收入暂存库，经QC检测合格后入成品库。采购员按合同约定付款节点提交付款申请，经采购负责人、需求部门及财务部依次审核后完成付款。
　　2、生产模式
　　公司主要采用订单式生产模式，通过订单或项目形式形成生产任务。公司通过了ISO9001认证，内部设有质量管理部门，负责公司整体质量控制，其中包含原材料、中间品及成品的控制，对生产环节的重要节点建立关键质控点并进行现场监督，同时，对生产过程中使用的计量器具安排计量校验，保证产品各个环节符合质量要求，以保证最终产品和服务符合要求。
　　3、销售模式
　　公司服务覆盖高校、科研院所、研究型医院及生物医药企业等多类客户。公司依托各分子公司的直销模式，通过全国20多个城市的引物合成与测序实验室网络，与客户建立了高效沟通渠道，确保了服务的精准及时交付与定制化需求的有效响应。
　　公司通过参加专业论坛、组织新产品发布会、实地拜访等多种方式对接潜在客户，同时通过公众号、视频平台等新型营销渠道发布专业的生物技术相关知识讲解文章与视频，并同步推广与宣传公司的解决方案。
　　客户确定合作关系后，由公司销售人员在公司ERP系统内建立客户档案，后续客户下单时需匹配对应档案。订单经审核后接入生产系统进行排单生产，完成后交付相关报告和/或实验成果。公司业务的完成周期通常较短，Oligo合成、基因测序业务的服务周期为2天以内，长片段基因合成的服务周期约为3-20天。
　　4、研发模式
　　公司研发模式以自主研发为主，下设研究院和数字化中心-研发部两大板块开展研发活动。公司的研发团队在自主创新的同时，重点关注工艺改进与新技术/产品研发，工艺改进旨在不断提升生产效率、提高生产质量、降低生产成本，不仅关注生产流程、工艺参数的优化，还注重生产过程的自动化改造等；新技术/产品研发着眼于突破基因合成前瞻性的技术，并将其落实到具体的仪器、试剂与耗材产品中，具体包括高载量合成仪、高通量芯片合成仪、酶促合成法以及配套的酶试剂、高纯试剂等试剂耗材。工艺改进与新技术/产品开发两个不同的研发方向相辅相成，工艺流程和参数的优化能够指导公司自研仪器的升级迭代，而仪器、试剂和耗材的优化亦能够促进生产工艺的提升。除上述自主研发外，少数核心技术辅助的工艺流程，存在少量的委外研发。
　　为保证公司研发高效、科学运行，实现研发活动的体系化管理，公司制定科研项目管理办法、科研经费管理办法、研发物料管理制度、知识产权管理体系控制程序等研发相关管理制度和体系文件，贯穿项目全生命周期。

　　三、创新特征
　　1、公司技术创新来源及逻辑分析
　　基因合成全流程工艺路径包括寡核苷酸单体被投放入自动化合成仪，在CPG等关键合成载体和高纯化学试剂作用下进行化学合成，后续通过关键生物酶等分子试剂催化实现拼接、组装，最后进行序列测序检测，保证提供的产物为客户所需正确序列。
　　基因合成技术主要存在于目标基因的设计拆分、Oligo的设计和合成、长片段的组装、基因组的合成以及测序验证等关键环节。而合成试剂耗材主要包括合成载体、核苷单体和试剂等；合成设备包括核酸合成仪及配套的氨解仪、纯化仪等自动化设备。
　　公司坚持源头创新研发，针对基因合成工艺各个关键流程面临的诸多技术难题和挑战，以原材料自主可控、供应链稳定、产品质量可靠及关键自动化合成仪自主为技术开发逻辑，以成本低、序列准确、均一性高等为产品服务导向，建立多个核心技术平台，掌握一系列具有行业领先地位的核心技术，展现了良好的技术先进性。
　　2、公司核心技术及其先进性
　　公司针对基因合成全工艺流程中的各个环节，通过创新研发，成功建立了三大核心技术平台。其中基因合成技术平台涵盖了DNA从头合成所涉及的关键试剂和耗材、合成工艺、核心软件及关键合成设备等，其中基于关键试剂耗材、设备和合成工艺等形成的“合成超长寡核苷酸成套技术及规模化生产”技术已通过科技成果鉴定“自主创新的研究成果达到国际先进水平”；基因测序技术平台是高通量、自动化、低成本和高质量的测序业务的技术支撑；基因特殊功能修饰平台保障了客户特殊功能修饰的合成需求。公司三大技术平台对公司业务的快速发展和保持竞争优势，提供了大力保障。
　　公司三大技术平台及其核心技术的具体来源、先进性和具体表征如所示：

　　四、所处(细分)行业基本情况及公司竞争状况
　　（一）公司所处（细分）行业的基本情况
　　1、所处（细分）行业及其确定依据
　　公司成立于2017年，是一家依托自主研发的关键试剂、耗材和合成设备，为基础科学和前沿技术研究提供高效、高品质、个性化的基因合成和测序相关服务和产品的高新技术企业，从底层助力生物医药、生物制造、农业、食品和环境等不同领域的研发和产业化。
　　根据《国民经济行业分类》（GB/T4754-2017），公司所属行业为科学研究和技术服务业（M）中的研究和试验发展（M73）。根据国家发改委《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录（2018版）》，公司所属行业为“3、生物产业”之“3.5、生物服务”之“3.5.1、生物产业研发服务”。根据《战略性新兴产业分类（2018）》，公司所属行业为“4、生物产业”之“4.1、生物医药产业”之“4.1.5、生物医药相关服务”。根据全国中小企业股份转让系统发布的《挂牌公司管理型行业分类指引》，公司所属行业为“科学研究和技术服务业（M）”中的“研究和试验发展（M73）”。根据全国中小企业股份转让系统发布的《挂牌公司投资型行业分类指引》，公司所属行业为“15医疗保健”中的“15111210生命科学工具和服务”。
　　2、所处（细分）行业主管单位和监管体制
　　3、主要法律法规政策及对公司经营发展的具体影响
　　（1）主要法律法规和政策
　　（2）对公司经营发展的影响
　　公司所处合成基因组学行业属于知识和技术密集型行业，兼有分子生物学、遗传学、化学、机械学、电子学、光学、信息化等多学科交融特性，在生命科学研究和生物医药行业体系内居于前沿性和基础性地位。随着我国对科技创新能力的要求不断提升，以及全球生物药行业的快速发展，国家密集出台的系列产业支持政策和远景规划纲要，重点支持包括合成基因组学在内的生物科技和生命科学基础研究等，对行业又好又快发展起到关键推动和指导作用，亦对公司的日常经营发展产生重要的影响。
　　作为合成基因组学下游重要应用领域，国内生命科学基础研究和生物药行业面临着前所未有的创新环境，一方面在基础科研领域，国家提出创新驱动发展战略，加大科技体制改革力度，新修订《中华人民共和国促进科技成果转化法》，出台《促进科技成果转移转化行动方案》、《关于扩大高校和科研院所科研相关自主权若干意见》。同时，重视生命科学基础科学研究，加大科研经费投入，有利的推动了生命科学研究服务行业的发展。另一方面，在生物医药领域，相关鼓励政策陆续出台，尤其在《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》《“十四五”生物经济发展规划》《“十四五”医药工业发展规划》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》等支持下将继续快速发展。作为专注于助力生命科学基础研究和生物药研发及生产的企业，公司亦将受到上述相关鼓励性法规及产业政策的积极影响。
　　4、（细分）行业发展概况和趋势
　　（1）基因合成行业发展情况及发展趋势
　　1）基因合成概览
　　基因是生物学中指代“携带遗传信息的基本物质单位”，遗传信息的分子载体为脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA），因此基因是携带遗传信息且具有功能性的一段DNA或RNA序列。基因通过指导蛋白质的合成来表现所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。基因组是一个细胞或者生物体所携带的一套完整的单倍体序列，包括全套基因和间隔序列，它指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。对基因的认识与研究根本性地改变了生命科学及医学研究的方法与范畴，由以往局限于对宏观现象的描述到从微观分子层面探究决定各类生物现象的科学机理，人工合成基因的应用几乎贯穿于生命科学研究的全部领域，涉及生物制造、农业、食品、环境等领域的研发和生产。全球基因合成产品与服务的市场规模在2022年约为75亿美元，中国基因合成产品与服务的市场规模在2022年达到了近92亿人民币，预计到2030年将以约15.5%的年复合增长率至约291.6亿人民币。
　　基因合成是基于合成基因组学的体外合成技术，是现代分子生物学的根基。体外合成技术诞生之前人类获取基因片段进行研究和应用依赖于PCR（聚合酶链式反应）或酶切手段从自然界已有的基因中获得基因片段或基因组，基因来源的局限性较强。而上世纪60-70年代（50年代出现寡核苷酸基础片段的合成，60-70年代开始合成基因片段）诞生人工合成基因的方法，可以根据不同的研究目的，合成自然界中不存在的核苷酸序列。基因合成是从短片段Oligo合成到特定基因片段合成，再到基因组合成的一个完整路线及应用，其产物可应用于生命科学、农学、医学、环境科学等领域的基础科研，以及药品、疫苗及临床诊断产品的研发或生产，应用场景极为广泛。
　　长片段基因的主流合成方式起始于短片段（通常为60-200nt）Oligo合成，再通过组装将Oligos拼接组装为人工设计的特定基因片段。随着长片段组装技术的不断进步，分级组装技术的合理搭配将分段合成的寡核苷酸片段装配成长片段DNA，达到Kb级甚至Mb级的基因长度，推进了更大DNA结构的人工合成。经过70多年的发展，基因合成技术已经从若干个寡核苷酸碱基合成跨越到Mb级微生物基因组的合成水平。
　　现代人工长片段基因合成是一个连续的工艺路径，从目标基因的拆分设计、Oligo合成、基因短片段的拼接、长序列的组装、基因组的组装以及测序验证，均为基因合成技术路径中的步骤。基因合成相关产品可实现科学研究的成果转化，Oligo及其衍生物可应用于小核酸药物、疾病诊断PCR和NGS过程中；长片段基因的合成可用于细胞改造和治疗、蛋白抗体的生产、药物和疫苗的研发、工程菌种改造以及大数据存储等，广泛应用生物医药、生物制造、农业、食品和环境等不同领域。
　　2）基因合成技术水平及特点
　　基因合成是用人工方法合成基因的技术，是基因获取的手段之一，相对于从已有生物中获取基因来说，基因合成无需模板，因而不受基因来源限制，研究人员可以根据自己的意愿设计得到自然界中很难获得甚至不存在的基因。基因合成有巨大的灵活性，可以对基因的酶切位点进行修改，开展下游的各类型克隆和实验。
　　1）基因合成技术发展概述
　　①基因合成技术发展历史
　　；JournalofIntegrationTechnology
　　人工基因合成的发展最早可追溯至20世纪50年代，Todd等人合成出第一个二嘧啶核苷，而后开发出包括磷酸二酯法、磷酸三酯法（20世纪60年代末）、亚磷酸三酯法（20世纪70年代中期）、亚磷酰胺法等一系列合成的方法。其中20世纪80年代发展起来的固相亚磷酰胺三酯化学合成法是当前Oligo主流合成方法，并被广泛应用于商业化的Oligo自动化合成仪开发中。
　　从实现方式的发展历史来看，主要分为化学合成技术固相法的柱式寡核苷酸化学合成和芯片寡核苷酸化学合成，以及生物合成技术的新一代的酶法基因合成。其中柱式合成为传统的固相亚磷酰胺三酯化学合成法技术，并且应用最为广泛，仍是当前自动化合成仪主要使用技术；芯片法的合成始于20世纪90年代Affymetrix的科学家开发出寡核苷酸芯片合成技术，即是把柱式合成的柱缩小到微观水平，以芯片作为DNA合成固相载体，以高密度、集成方式在其表面特定位点上进行合成反应，受限于技术的发展，其商业化的程度仍较低，应用较为局限；基于生物酶催化的合成是在不借助DNA模板的前提下，在酶的催化下进行DNA的合成，仍在技术验证的阶段，从理论走向实践还需要更多的开发和研究。
　　寡核苷酸合成后，将进行基因片段的组装，形成不同长度的基因或基因组片段。
　　人工体外基因组装研究最早可以追溯至20世纪60-70年代之间，当时利用酶拼接实现从化学合成寡核苷酸到短的tRNA基因的合成。最早的寡核苷酸的拼接，采用一段段的逐渐合成方式，直到“鸟枪”链接法的发明，使得多段DNA同时在一个反应物组装成为可能。20世纪末，连接酶链式反应（LCR）技术的发明，推进了基于链接酶的基因合成技术应用。
　　此后，以单链寡核苷酸为基础原料，根据组装片段的大小、序列特性、是否接受额外序列残留等，不同基因合成拼接策略和方法逐渐开发出来。20世纪70年代开始，科学家们通过限制性核酸内切酶和DNA连接酶进行基因克隆，对于基因拼装而言，相邻片段可利用限制性核酸内切酶产生的黏性末端进行拼装。而后为了解决内切酶和DNA连接酶难以找到酶切位点和酶价格昂贵的问题，基于末端互补序列的聚合酶拼装策略被开发用于基因片段的连接。2009年，Gibson提出依赖重叠序列、核酸外切酶、聚合酶和连接酶的Gibson拼装法，可以实现多片段同时进行组装。基因合成胞外组装技术不断发展进步，而这些组装技术的共同点在于均需要关键工具酶的使用。
　　拼接基因片段后，基因合成的技术路径发展向完整基因组的合成，在胞外组装和转移基因。人类通过化学合成法在2002年完成了人工合成的第一个基因组，Cello等利用寡核苷酸原料，从头合成了带T7RNA聚合酶启动子的脊髓灰质炎病毒，开启了基因组合成时代。2010年，Venter实验室从头设计、合成和组装了长度为1.1Mb的蕈状支原体基因组，并通过替换山羊支原体细胞中的基因组，成功创造了人工细胞。此后，启动了国际Sc2.0酵母基因组合成计划，该计划仍在持续进行中，已完成了6.5条染色体的合成工作。当前，人类已经能够进行细菌、酵母的基因组（染色体）的合成，下一步的目标是实现动植物基因组的合成，进一步推动合成基因组学的研究。
　　②合成生产模块
　　基因合成的核心生产模块包括基因拆分模块、基因基础片段生产模块（Oligo合成）、基因片段生产模块（PCA组装）、基因片段组装模块（基因组合成）和检测模块（基因测序），上述系列模块构成了整个基因合成的完整流程和路径。
　　A.基因拆分和基础片段生产
　　基因合成的主要流程从目标基因片段的选择开始，对不同长度目标合成基因进行定制的序列设计，对序列优化并将对应的寡核苷酸基础片段进行拆分设计，而后合成需要的Oligos。这个过程需要运用到基因拆分和设计的专业软件，通过机器算法构建准备合成的序列片段。
　　固相亚磷酰胺法进行柱式化学合成，是当前市场应用最广、最成熟的Oligo合成技术，其合成原理为四步亚磷酰胺化学合成法。在该合成技术中，当前常用的固相载体是CPG，通过和高分子聚乙烯小球均匀混合压制烧结而成CPGFrist（合成柱）后使用。CPG内部的纳米孔腔，为合成试剂提供流动和反应的场所，纳米孔腔的侧壁面为化学反应的分子键提供了连接的支撑。基于亚磷酰胺化学法的合成原理，在合成过程中，合成试剂按照既定步骤流经CPG内部的纳米孔腔，通过四步关键化学反应的循环，将亚磷酰胺单体依次连接到CPG载体上，完成定制化oligo的合成。根据合成柱体积以及其中带有的CPG载体量的不同，合成寡核苷酸的量也表现出很大的差别，从pmol到mmol级别不等。CPG材料的密度孔隙率的稳定性，孔径结构的均匀性，能否防止堵塞和裂痕以及CPG的强度的提升，都是影响合成的生产成本、合成效率、生产过程中的交叉污染、废液量的重要因素。近年来，中国基因合成CPG的材料仍主要依赖进口，研发出高工艺水平的国产固相载体CPG材料，是进一步推动基因合成行业的发展重要因素。
　　柱式合成是当前基因合成进行基础片段生产的主要方法，该方法合成准确率较高，但是单碱基合成的成本高，合成的通量小。当前大多数的国产企业都通过外购柱式合成仪和CPG载体实现高通量的寡核苷酸合成。
　　B.基因片段胞外组装（＜5Kb）
　　基因合成的下一步是将Oligo进行拼接，进行基因片段的生产。基于DNA连接酶的基因合成组装技术通常需要合成正反两条完全互补的寡核苷酸链，才能完成基因合成，同时要求寡核苷酸5′端磷酸化，这常常造成合成成本的上升。而基于重叠延伸PCR（OverlapPCR）的聚合酶链式组装技术（PCA）能够一定程度上解决这个问题。PCA通过合成包含碱基重叠区的基因正负链的寡核苷酸，利用优化的PCR程序和酶反应体系，将寡核苷酸拼接成一条完整的链。通过优化重叠区的碱基个数，比如仅使用15-25个碱基，能够减少一定量化学寡核苷酸碱基合成所使用的原料。为了提高PCR拼接的成功率，一系列优化的方法被发展出来，比如利用不对称PCR、系列PCR反应扩增等。最近十几年，随着PCR仪器和PCR试剂价格的降低，PCA技术被广泛应用于工业化的基因合成应用中。
　　同时，围绕基因在胞外合成时单链重叠区的产生，基于其他关键工具酶或联合的方案，以及DNA元件的标准化设计，可以高效并准确地进行寡核苷酸拼接。在寡核苷酸拼接的过程中，酶扩增或组装也会引入一定概率的碱基错误，除了优化Oligos拼接流程和程序，采用高质量的关键酶以外，可以通过酶纠错技术和基因克隆筛选技术来降低基因合成拼接的错误率。
　　C.基因片段胞内组装（＞5Kb）
　　基因合成中要进一步合成完整的基因组需要对基因片段进行胞内组装，通过拼接和分离、合成纠错调试、功能筛选与测试等多个关键环节，核心技术逻辑包括“一次从头合成”和“逐步替换从头合成”两种从头合成法。
　　“一次从头合成”以Gibson等从寡核苷酸合成了丝状支原体Mycoplasmamycoide的基因组为例，首先利用将从供应商获得的基于化学合成寡核苷酸组装的1,078个1,080bp片段，利用酵母同源重组组装成109个10,080bp的组装产物；然后基于这些10,080bp的片段，利用酵母同源重组进一步组装获得11个100Kb的组装片段；进一步基于这些大片段，利用酵母组装成为1,077,947bp完整的基因组。随后，完整的基因组合成被转移到另外一个支原体受体细胞中，在筛选标记的协助下获得有功能的细胞。
　　“逐步替换从头合成”则是利用常规的基因合成拼接技术，从寡核苷酸逐级拼装出10Kb的基因片段。然后将多个10Kb的基因片段经酵母同源重组系统拼接成30-60Kb的大片段，同时在筛选标记协助下替换野生型基因组中对应序列片段。通过30-60Kb大片段逐步替换的方式，实现人工酵母染色体合成。
　　D.基因合成测序验证
　　对于基因合成产物的检验，测序是最直接有效的方法，也是基因合成质检的标准。Sanger测序作为最早的基因测序技术，是对DNA序列验证最准确的方法，该方法通常用于长度为700-1000bp的序列测序，具有99.99%的准确率。NGS也可应用于PCR产物或质粒样本的测序，但速度较慢、灵活性低、成本较高。
　　③基因合成的应用
　　人工基因合成技术根据其合成的长度以及不同的应用方向可分为底层模块、中间模块和顶层模块。底层模块通常包括小于200个碱基的Oligo的合成和200-5,000个碱基的短片段基因组装，底层模块的Oligo及其衍生物可应用于小核酸药物、疾病诊断PCR和NGS过程中，短片段组装可应用于核酸、氨基酸和蛋白产品与服务。中间模块为5,000碱基以上的基因组合成和最简基因组合成，该领域属于发展的早期阶段，基因组的合成可用于代谢改造和底盘细胞改造，以进行下一步生命物质的生产和改造，最简基因组的合成可应用于菌种改造和干细胞治疗等。顶层模块为微生物底盘细胞、植物底盘细胞和动物底盘细胞的改造和选择，通过基因组合成技术实现的底盘细胞改造有较多的应用场景，例如，微生物底盘细胞可用于蛋白多肽、生物基化学品、疫苗等产物的合成，也包括天然产物、医药中间体、精细化学产品和功能食品等功能成分的合成；植物底盘细胞可用于经济植物、粮食作物、蔬菜的改造和生产；动物底盘细胞则可用于人源产品、干细胞工程、胰岛细胞、神经细胞、免疫治疗等多个方面产品的生产和组织及细胞的改造，具体的应用发展路径所示：
　　2）基因合成行业的特性与特点
　　①多学科交叉，技术壁垒高
　　基因合成是一个高端的生命科技领域，需要生物学、有机化学、材料学、计算机科学等多学科交叉的人才和技术积累，而且需要长期从事基因合成行业所积累的实践经验。
　　②技术面临高速发展迭代
　　基因合成设备的长碱基耦合度、芯片合成的技术攻关（高通量、高载量合成）、基因合成的核苷酸和酶原料、长片段基因合成、动植物基因组合成技术以及自动化的合成设备和流程控制设备、软件等是进行高质量基因合成为下游应用拓展提供服务的基础，每一个技术的开发都需要大量的投入和深厚的积累。国产基因合成设备供应商需要不断的进行创新研发和持续的技术迭代，提高合成片段的长度和质量并降低单碱基的合成成本，以获取更强市场竞争力。
　　③合成体系的系统化和工程化
　　基因合成通过工程化的系统设计，用标准化和模块化的元素重构所需的人工合成体系。通过工程化的平台开展大规模个性定制模式创新，实现基因合成的远程定制、准确高效及规模生产。
　　3）基因合成市场概况及行业发展趋势
　　1）全球基因合成市场
　　现代人工基因合成在各个应用领域中形成了基因合成产品与服务市场，根据客户的类型的差异细分为科研端和工业端市场。科研端的下游主要是科研院校、研究型医院等研究机构，是需要合成Oligo、基因片段或基因组来进行前沿技术研究的客户，这部分的技术大多都处于研究阶段，主要用于改进临床已应用的技术；工业端的下游主要是制药企业、疫苗企业、IVD企业和CRO公司等生产端客户，在研发和生产过程中均有需求，对于已经投入了实际临床应用的相关产品，在生产过程中有规模化需求。而随着科研的发展和基因组学相关研究的进展，基因合成科研端的项目和资金投入会持续增加，科研端的项目成果也会转化成工业端的临床和其他生命科学相关的应用，丰富基因合成的应用领域。
　　基因合成市场包括寡核苷酸的合成、基因片段的组装、基因组的合成以及合成验证测序的产品与服务。全球基因合成（包括合成测序）产品与服务的市场规模在2023年约为82亿美元，随着人类对人工合成基因研究和应用的需求增长，预计到2030年全球基因合成产品与服务市场将达到约162亿美元，年复合增长率为10.1%。
　　全球基因合成的产品和服务的供应商主要企业包括ThermoFisher、Twist、IDT、Agilent、Eurofins、擎科生物、金斯瑞、金唯智、和生工生物等。由于基因合成行业的技术壁垒较高，合成方法仍主要通过化学合成中的柱式合成和芯片合成完成，生物合成方法中的酶促合成法仍在技术探索和验证的阶段，全球基因合成市场的格局竞争较为激烈。
　　全球基因合成产品和服务市场2023年竞争格局
　　2）中国基因合成市场
　　中国的基因合成市场同样可分为科研端和工业端市场，且同样包含寡核苷酸的合成、基因片段的组装、基因组的合成以及合成验证测序的产品与服务。中国基因合成产品与服务的市场规模在2023年达到了约103.4亿人民币，预计到2030年将以约14.4%的年复合增长率至约265.0亿人民币。
　　3）基因合成设备及耗材试剂市场
　　①基因合成设备
　　基因合成长度的突破始终是基因合成在科学研究乃至工业转化的基础，而基因合成设备的技术水平是影响合成长度的重要因素之一。进口和国产基因合成仪（基因基础片段Oligo的合成设备）的技术差异主要体现在碱基耦合效率的区别，即延长寡核苷酸时每增加1个碱基可准确合成的效率差异。较高的耦合效率可以降低物料成本，提高基因合成的效率。进口设备的耦合效率最高能达99.5%左右，在120nt及以上的高纯度Oligo合成效率和质量上会体现出较大的差异，因此在保证质量及完整性的前提下一次合成高纯度或120nt以上的引物难度较高。目前，芯片合成技术主要由进口企业垄断，芯片寡核苷酸合成产出的寡核苷酸通常以混合库的形式存在，但其混合库中单条寡核苷酸的量远远小于柱式合成单柱合成的量。且芯片合成仪产出物错误率较高，纯化的方案并不明确，导致基因拼接产物的质量控制和拼接难度提升，以及下一步基因片段的组装成功率较低，因此需要投入更多的技术和创新对该技术进行不断提升。
　　②合成耗材试剂
　　基因基础片段的合成所需的化学和分子试剂涉及核苷酸原料、修饰原料，以及反应试剂例如溶剂和生物酶等。基因片段组装主要依赖于连接酶的LCR技术、聚合酶PCA技术、等温聚合酶、限制性内切酶和外切核酸酶或连接酶的复合物作用等技术，基因合成的纠错和验证同样需要大量酶原料和试剂的投入。当前进口企业的核苷酸原料、酶原料和其他试剂原料价格偏高。国内的主要基因合成供应商中，擎科生物的试剂自研和自产能力目前较强，在试剂质量稳定性和相应的原材料成本控制上具备优势。
　　柱式寡核苷酸合成中的固相亚磷酰胺化学法被广泛应用于商业化的Oligo自动化合成仪开发中，并且仍旧是当前Oligo主流合成方法。当前常用的固相载体是CPG载体，通过高分子复合材料包埋而成。中国基因合成CPG材料的国产率较低，目前擎科生物已经实现了自主生产具有较好孔径均匀性和质粒密度均一的CPG载体，有效降低孔径堵塞率并提升了合成通量和效率。
　　4）未来发展趋势
　　①基因合成的成本下降使得应用转化率提升
　　基因合成的成本随合成通量的增加和自动化水平的提升下降，类似于基因测序的成本发展趋势。基因测序的成本在过去20年中基本遵循摩尔定律（类似于半导体芯片领域，每1.5-2年处理能力翻倍，单位芯片区域的成本减半），每单位碱基的合成成本处于持续的下降趋势中。其最主要的原因来自于测序技术和生物信息学、自动化等学科技术的发展。在21世纪初期，人类基因组计划开始的时间，所使用的测序方法仍为Sanger测序法，当时的测序能力需要耗费1-2千万美元每个基因组，人类基因组计划花费30亿美元来测序人类的基因组（约30亿碱基）；高昂的测序费用使得基因测序技术无论是在科研领域还是在临床诊断领域的实际应用受到了极大的限制。随后在2006到2008年左右的期间，高通量测序方法的应用使得测序的成本开始快速下降，1,000美元测序人类基因组成为了人类研发的目标，科研人员设定了这条“基线”以转化基因测序的临床应用。随后技术的迭代带来单位测序成本持续快速下降的趋势，目前测序成本已远远低于上述1000美元测序人类基因组的目标。测序成本的下降与分子生物学科研进展相互促进，使得基因测序在科研和临床诊断中的应用范围迅速扩大，科研端应用从狭义的生物技术逐步扩展到农学、医学、环境科学等领域，临床端无创产前诊断、肿瘤伴随诊断、病原体检测、早诊早筛和健康管理等工具相继兴起和成熟。下游应用领域的扩展大大提升了对基因测序服务的需求，进而支撑了大规模专业化的第三方服务提供商的崛起。
　　基因合成的成本类似于基因测序的成本下行趋势，同样依靠于合成通量的增加和自动化水平的提升。2021年在生命科学研究和生产中产生约调取了100亿碱基的基因，通过研究分析和行业内专家意见，目前由于基因合成的技术发展阶段尚处于早期，合成的长度和通量受到技术限制，成本和产能因素等受到一定程度的制约，目前调取基因中只有1%左右碱基（大约1亿的碱基数量）催生了后续的人工基因合成工作，2021年催生了12亿个碱基的人工基因合成市场。未来随着技术的发展和合成成本的降低，2030年将有约40%调取的总量需要开展后续人工基因合成，催生480亿碱基人工合成基因市场需求，推动基因合成市场大力发展。
　　从基因合成供给能力来看，中国市场主要基因合成供应商的自动化合成仪数量仅在500台左右，且以通量为192通道的合成仪为主，768和1536通道的合成仪仍较少。单个头部的基因合成供应商单日合成碱基数量的最大产能在80-120万个碱基左右，仍具备提升的空间。
　　基因合成进一步发展最核心的挑战因素就是通过技术路径的改变降低合成成本的问题。人工基因的化学方法合成（柱式合成和芯片合成）到生物方法合成（酶法合成）是期望的发展方向，然而目前化学方法的合成仍作为基因合成的主流，至今还未有技术能实现酶法合成的精确控制，工艺的不成熟亦导致其成本居高不下。基因合成的技术改进、新合成方法的发现、工艺稳定性提升、提高单次合成片段长度的同时提高合成的效率都会有效降低合成成本，进一步释放人工基因合成需求。
　　当前基因合成基础片段依靠柱式合成，柱式合成的仪器从早期单次96个反应器，到现在最多1536个反应器（即1536条链的合成），通量显著的提升，使得单个碱基的合成成本下降。另一方面，合成仪器的碱基耦合效率不断提高，从低于99%的水平提升至99.5%及以上的水平，使得每增加一个碱基合成的成功率提升，减少合成错误的概率，从而减少原料的投入并降低生产成本。同时自动化技术的进步也进一步减少了合成错误和人工的错误，提高合成效率并降低成本。但由于技术、自动化工艺等限制，当前单碱基合成成本相对于基因测序单碱基的测序成本高出4-5个量级，高昂的合成成本限制了基因合成应用转化率的提升。随着基因合成底层模块到顶层模块合成工艺的不断改进优化，包括高通量合成和筛选技术例如芯片合成的进一步发展，合成的规模化效应和自动化水平提升，基因合成的单碱基成本和价格将如同过去基因测序的单碱基成本一样符合摩尔定律持续下降，使其应用得以转化。
　　②科研持续发展驱动基因合成科研需求
　　科研经费及科研群体增长带动了基因组学的科研需求，从而提高科研项目对基因合成的需求。中国科研经费发展支出从2017年近1.8万亿人民币增长至2021年近2.8万亿人民币，增长率保持在10%-15%区间，考虑到政策对基础研究的倾斜，预计这一趋势将继续保持；中国研究生规模持续增长，从2017年约80.6万人增长至2021年约117.7万人，科研用户群体不断增长；科研经费自主性增强，2021年《国务院办公厅关于改革完善中央财政科研经费管理的若干意见》赋予科研人员更大的科研项目经费管理自主权，不设外包服务使用经费额度上限；基因组学在生命科学领域愈发重要，《“十四五”生物经济发展规划》将合成生物学作为前沿技术，加快发展原创性、引领性的技术创新，并有序推动其在多个领域的应用，随着基因组学相关的研究方法更加主流以及基因合成的可及性上升，中国科研工作对基因合成的需求也将逐年增长。
　　③未来下游应用场景不断丰富催生行业巨大需求
　　基因合成是编写基因、改造生物基因等基因工程的基础，是合成生物学的上游模块，随着基因合成技术路径的发展以及基因合成下游业务研究进展的部分业务商业化，将使基因合成在下游应用场景得到拓展。一些主流的科学研究拓展方向包括以下几个方面，当前主要集中在科研实验室，未来亦有较大潜力进行工业的应用转化：
　　未来随着基因合成下游应用场景的拓展，对基因合成的需求量将不断提升，需求的类型也将持续丰富，从而推动基因合成行业的进一步高速发展。
　　④自动化技术水平提升助力基因合成行业发展
　　基因合成的生产过程呈现自动化的趋势，一方面是设备的自动化，包括自动化合成仪、自动化的移液设备、自动化的质检设备等；另一方面是流程整合的自动化，通过生产线各流程的连接，例如机械臂设计、流水线改造、计算机软件辅助的流程管理等，使得基因合成的多步流程整合提高自动化的水平。
　　实现单设备的自动化通常需要基因合成设备供应企业对合成工艺有深刻认知，并具备匹配的技术水准。各设备间具体技术要求差异较大，目前国内头部的基因合成供应商在单设备的自动化能力上较强，已经通过外购或自产方式配备了大量的自动化生产设备，并在扩产能的过程中逐渐增加设备的数量。而整体合成的自动化产线设计则需要基因合成供应商对各类设备具有集成控制能力，这一点需要多技术学科的支持和实验室的设计改造投入。全流程自动化仍旧是国内基因合成头部企业的发展方向，也是实现“无人车间”的必要过程。
　　基因合成的自动化生产，可以提高基因合成的效率，实现更大规模的生产，降低劳动力的成本。也可以提高操作的精确度，减少人工合成的误差，避免碱基序列的错误。同时合理的自动化设计降低了人工、环境、实验室之间的交叉，可以减少污染的发生，提高产品的生产质量。基因合成的自动化生产改进是该行业的重点发展趋势。
　　（5）基因合成产业链概况
　　1）产业链上游-设备、原材料
　　基因合成产业链上游为生产基因合成仪器、试剂耗材（包括分子试剂、化学试剂等）和单体等设备及原材料的供应，主要参与者包括ThermoFisher、Cytiva、Biolytic、IDT和擎科生物等，因关键仪器比如合成仪以及高纯试剂技术门槛较高，相关市场参与者具有深厚的技术积累和市场品牌知名度，因此上游供应商短期内难以被复制或超越。
　　2）产业链中游-基因合成服务
　　处于产业链中游的为基因合成服务提供商，其在生产服务方面，根据下游客户需求，为客户提供基因合成产品/服务，通过进一步优化生产工艺，采用集成化、自动化产线，降低合成成本，提高合成准确率和交付效率。因此，合成服务商是加速下游客户成果转化或产业化生产重要力量。
　　3）产业链下游-场景应用
　　产业链下游是基因合成的场景应用，主要使用者根据客户的类型的差异细分为科研端和工业端市场。科研端的下游主要是科研院校、研发型医院等研究机构，是需要Oligo、长片段基因或基因组来进行前沿技术研究的客户，这部分的技术大多都处于研究阶段，主要用于改进临床已应用的技术；工业端的下游主要是制药企业、疫苗企业、IVD企业和CRO公司等生产端客户，在研发和生产过程中均有需求，对于已经投入了实际临床应用的相关产品，在生产过程中有规模化需求。
　　2、基因测序行业发展情况
　　（1）基因测序技术水平及特点
　　1）基因测序技术发展概述
　　基因测序即通过采集生物的信息，分析其特定片段的碱基序列，并获得目的片段碱基排列顺序的技术，是进一步进行分子生物学研究和基因改造的基础。1953年发现了DNA双螺旋结构，1990年人类基因组计划启动，推动了测序技术的快速发展，Sanger测序技术、NGS技术、单分子测序相继问世。随着生物学、计算机科学、统计学等多学科相互促进迅速发展，测序价格大大降低及测序仪的能力越来越高，基因测序的应用领域不断拓展，包括新药研发与创新、多组学研究、农林牧渔和环境保护等。
　　迄今为止，现有的基因测序技术可以根据其出现时间顺序划分为三个技术类别，每个技术都有各自的特点，互相补充。
　　①Sanger测序
　　Sanger测序，也称为“双脱氧末端终止法”，是世界上第一代基因测序技术，由英国生物化学家弗雷德里克桑格及其同事于1977年开发的，通常用于测定长度为700-1000bp的序列测序，可以定序的序列长于高通量测序。Sanger测序具有99.99%的准确率，是验证DNA序列的“黄金标准”，其读长长，精度高，广泛用于高要求的测序检测领域，包括疾病检测、物种鉴定、蛋白表达、基因合成、合成生物学、抗体发现及免疫学等研究领域，以及高通量测序的结果验证。
　　②高通量测序
　　高通量测序又称为下一代测序技术（NextGenerationSequencing,NGS）。与Sanger测序相比，高通量测序技术从测序原理、过程、结果及适用范围等方面均存在本质不同，该方法可高精度并行处理数百万到数十亿个DNA片段。该方法采用平行测序理念，将DNA随机打断成无数的小片段，通过建立测序文库对DNA片段进行分类，随后基于化学发光或纳米球等技术识别碱基进行测序。因为该测序方式需要在建库阶段将DNA打断成为小片段，测序完毕后经由生物信息技术作拼接，因此对实验技术和生物信息技术有较高的要求，但测序序列较短。具体测序流程可以分为DNA提取、DNA片段化、接头引物接合反应、文库筛选和扩增、基因测序和生信分析等步骤，具体流程如下所示：
　　NGS测序具备通量高、耗时短，准确性高等优势，降低了全基因组测序的成本，极大的促进了基因组学的基础研究和临床推广。NGS测序是近十年基因测序技术大规模商业化应用普及的主要推动力，是目前以及未来较长时间内的主流测序技术。
　　③单分子测序
　　单分子测序技术主要依靠现代光学、高分子、纳米技术等手段来区分碱基信号差异的原理，无需对DNA模板进行扩增，可直接对每一条DNA进行单独测序，相较于高通量测序技术，可实现速度快和长读长等优势，简化了样本处理步骤并降低了生物信息处理难度。但因测序准确率低，通量与高通量测序相比差距仍较大，单分子测序目前未实现大规模商业化应用，仅作为在科研领域中为满足特殊科研需求的补充技术。
　　2）不同基因测序技术的对比分析
　　Sanger测序技术、高通量测序技术和单分子测序技术在成本、读长、通量和准确率等指标上具有不同的优劣势。高通量测序技术通量高，在大幅降低了测序成本的同时又保持了较高的准确性。单分子测序技术与高通量测序技术相比，虽然读长较长，但是仍面临成本较高、准确率较低的缺点。Sanger测序是目前所有基因检测的国际金标准，其流程细致，过程缜密，不需要建库，直接读取结果，污染低，不需要推导结论结果直观可视，准确率非常高，达到99.999%。历经多年仍是测序的主力军，科研领域发表基因检测相关文章，必须要有Sanger测序验证数据予以支持
　　3）基因测序科研服务的应用
　　基因测序的科研服务方向的客户群体包括为科研机构、高校、医院、疾控中心、药企等的研发端提供测序验证服务，同时也作为基因合成供应商内部的合成基因检验手段。
　　2）未来发展趋势
　　基因测序技术在近数十年来得到了空前的发展，对生命科学和医学健康的研究中起到重要积极的作用，极大地拓宽了人类对生命微观层面的认知，促进了对各种生命活动机理的研究。
　　科研经费及科研群体增长，我国科研经费近年年增长率保持在10%~15%区间，考虑到政策对基础研究的倾斜，预计这一趋势将继续保持；我国研究生规模持续增长，科研用户群体不断增长。科研经费自主性增强，2021年《国务院办公厅关于改革完善中央财政科研经费管理的若干意见》赋予科研人员更大的科研项目经费管理自主权，不设外包服务使用经费额度上限。基因组学在生命科学领域愈发重要，随着基因组学相关的研究方法更加主流以及测序服务的可及性上升，科研工作对测序的需求逐年小幅增长。
　　生物制品研发需求增长，基因测序获益：以CRO为代表的工业科研用户需求增长，而合成生物学框架下的研发工作对合成准确性要求高，带动测序验证需求同步增长体外诊断行业增长带动测序验证需求；IVD检测产品保证上市需三方验证，驱动Sanger测序验证服务增长。
　　（4）基因测序产业链概况
　　基因测序产业链的上游是基因测序相关仪器、耗材及试剂供应商，提供基因测序平台和解决方案。
　　基因测序产业链的中游是以测序服务公司为代表的服务提供商，其购买测序平台，完成测序工作，开发并实现基因测序相关应用。
　　基因测序产业链的下游是以高校、科研院所、研究型医院及药企为代表的测序相关应用或服务。目前，产业下游逐步成熟的应用领域包括：多组学研究、新药研发与创新、农林牧渔和环境保护、辅助生殖、肿瘤发病机制研究、结合基因组学与其它组学的精准医疗等应用场景。
　　5、（细分）行业竞争格局
　　1、行业竞争格局
　　基因合成科研领域中国主要市场参与者为擎科生物、生工生物、金斯瑞、金唯智等企业，国外基因合成主要市场参与者为Twist、IDT等企业。但基因合成设备类的大部分市场主要由国外供应商占据，仅有少数国产基因合成设备的供应商进入行业的前列。
　　在基因检测Sanger测序科研服务领域中，头部企业有擎科生物、生工生物和金唯智等，具有行业领先的规模和服务能力。对于Sanger测序行业，市场结构较为集中，头部的Sanger测序服务企业约占整体市场规模的50%。测序网点和设备数量为厂商核心竞争力。由于Sanger测序科研服务技术成熟程度高，发展时间较长，到目前服务内容较为标准化，客户需求主要是服务质量和服务速度，市场竞争一方面依靠搭建测序网点，扩大测序通量，另一方面通过提升测序技术工艺，提高测序质量、降低测序成本。
　　2、行业内主要企业
　　公司针对主营业务选取了不同企业作为可比公司，按照主营业务为基因合成、基因测序及其他技术服务等合成基因组学相关产品与服务。
　　（1）TWIST（TWIST.O）
　　TwistBioscienceCorporation成立于2013年，是一家创新型DNA合成公司。2022财年，Twist主营业务收入为2.04亿美元，其中基因合成（包括合成基因和Oligo库）相关收入为0.74亿美元，基因测序（NGS测序）相关收入为0.99亿美元。主要业务以及所有产品都基于硅基DNA合成平台，此平台的核心是一项专有技术，它通过在硅芯片上“写”DNA来开创一种制造合成DNA的新方法。Twist的硅基芯片技术突破了现有DNA合成工艺的瓶颈，并成功实现商业化，使Twist在DNA合成行业处于领先地位。2018年11月，TWIST在美国纳斯达克证券交易所挂牌上市。
　　（2）IDT
　　IntegratedDNATechnologies（IDT）成立于1987年，其致力于围绕生命科学领域开发基因组学和定制核酸的高品质产品，广泛地应用于医疗诊断、药物研发、科学研究、农业培育等多个领域。在基因组学领域，IDT开发了多项突破性专利技术，如NGS测序、CRISPR基因组编辑、合成生物学、RNA干扰等，并被科学家用于研究多种癌症以及一些遗传性和传染性疾病，尤其是IDT提供的全方位NGS解决方案可应用于从发现到诊断的整个精准医疗过程，保证了个性化医疗所需的置信度和可靠性。IDT采用的是合成柱法的方式，每条Oligo单独合成，每个碱基的偶联效率可达到99.4%。
　　（3）生工生物
　　生工生物工程（上海）股份有限公司成立于1995年，隶属于集团公司BBILIFESCIENCES，致力于为生命科学研究领域提供产品及服务，并为医药诊断等工业客户提供引物探针、试剂及耗材等上游原料，是生命科学行业中具有全面覆盖的知名供应商之一，且为全球大型的DNA合成定制产品生产商之一。生工生物官网总计收录三万二千余种在售产品及技术服务，分为科学研究产品及服务和工业级医药诊断原料两大板块。科学研究类是为向科研用户提供全面的生命科学产品及服务，应用领域涵盖分子生物学、细胞生物学、蛋白质组学、免疫学、表观遗传学、动物学、植物学、农学、化学、转化医学等各个方向，包括7大类三万多种生命科学产品，6大类（DNA、RNA、基因、多肽、蛋白与免疫分析和细胞分析与操作）生命科学实验技术操作与分析服务。工业原料类是为全国各地的IVD、CRO、基因诊断、医药、生物技术、农林畜牧等工业企业提供产品和服务。
　　（4）金斯瑞（1548.HK）
　　金斯瑞生物科技股份有限公司成立于2015年，是全球重要的生命科学研发与生产服务。2022年，金斯瑞营业收入为6.26亿美元，其中生命科学服务和产品的收入为3.61亿美元，涵盖基因合成，寡核苷酸合成，多肽合成，蛋白生产，抗体开发，CRO等。金斯瑞基于坚实的基因合成技术，金斯瑞现已建立四大平台：生命科学服务及产品平台、生物医药合同研发生产（CDMO）平台、工业合成产品平台、综合性全球细胞疗法平台。在基因合成领域拥有智能化基因服务平台，基因合成服务。2015年，金斯瑞在港交所主板挂牌上市。
　　（5）金唯智
　　苏州金唯智生物科技有限公司成立于1999年，是专注于基因组研究和基因技术应用的生物高科技公司。金唯智在全球范围内为科学研究人员提供高通量测序、Sanger测序、基因合成、引物合成、分子生物学服务及GLP标准规范服务。
　　（二）公司的市场地位及竞争优劣势
　　中国的基因合成与基因测序科研服务市场中，公司以收入计的市场排名为第二名，其他行业前列企业还包括生工生物、金斯瑞、金唯智等。在中国基因合成Sanger测序服务市场中，擎科生物以销售收入计的市场排名为第二名。公司所处行业竞争格局见本公开转让说明书之“第二节公司业务”之“八、所处（细分）行业基本情况及公司竞争状况”之“（一）公司所处（细分）行业的基本情况”之“5、（细分）行业竞争格局”。
　　中国基因合成与测序科研服务市场2023年竞争格局
　　（1）竞争优势
　　1）打造合成基因组学的自主全产业链优势
　　公司从基因合成和测序的全工艺流程底层技术出发，通过源头创新和技术突破，建立了核心技术平台，实现了自产关键耗材、关键试剂、合成设备等高附加值产品，并通过自研的核心合成软件和DNA模板制备技术等进一步提升了产品质量和服务效率。公司通过自主研发和战略布局，已经成为行业内具有自主全产业链的高科技企业，在建立成本优势的同时，还有效保障供应链的稳定和质量水平，充分塑造公司在业内的竞争优势地位。
　　2）自主研发创新提升技术竞争优势
　　公司经过多年的研发和技术积累，已经打造了具有较高壁垒优势的核心技术平台，形成了多项具有明显优势的核心技术和系列产品，实现自主生产或自主可控等
　　A、CPG合成载体材料的自主生产
　　公司已经实现高效、低成本地生产孔径均一性良好、通透性强的CPG载体材料，产品品质受到了业内的广泛认可，率先在国内实现技术突破和CPG自主生产，系目前第一梯队产品，有效解决了国内基因合成载体关键原材料进口依赖和“卡脖子”问题，有利于降低合成成本，提升合成效率。
　　B、基因合成高纯试剂的自主生产
　　公司已经实现新型高纯基因合成关键试剂自主生产，改变了关键试剂主要依赖进口的现状，解决了基因合成所需的新型合成试剂缺少规模化生产平台的问题，有力的推动了国内自动化合成仪配套高纯试剂的生产。
　　C、高载量大规模核酸合成仪制备/开发技术
　　高载量合成仪实现了大规模寡核苷酸合成仪器的自主生产，成功开发出了适用于大规模寡核苷酸合成的合成工艺和技术，突破了国内寡核苷酸单批次合成mmol到mol，克级到公斤级以上生产的限制，对下游核酸药物的开发以及核酸药物等扩产提供良好的技术基础。公司研发团队结合当前在基因合成领域中对序列合成控制的经验，从大体系反应原理出发，构建大体系供液系统、排液系统和反应系统，通过反复验证技术路线，成功自研一套大体系柱式层流固定床反应技术和切实有效的大体系合成反应工艺，具有国内领先的技术水平；通过将每种试剂的泵送、流量控制、流量监测、压力监测集中于独立的模块进行控制，降低了试剂在各个部件之间存在的交叉污染；通过旋转切换阀将每种试剂的独立控制模块进行切换，将共用部分集中到最少的部件中，将共用体积降低至最低，也极大减少了清洗试剂的用量；通过改进关键反应元件合成柱的进液腔与出液腔的机械结构，降低因口径和流速骤变带来涡流现象，提高了反应柱内的层流流场的均匀性，使得树脂与试剂的反应接触更为平均和充分；通过优化合成柱的柱体结构设计减小了死角空间，降低了树脂和试剂的残留量，提高了合成柱内化学反应的效率；采用新型的合成反应工艺，大大提高耦合效率；采用高效的循环反应技术，将耦合步骤所用的单体和活化剂试剂循环经过树脂载体，重复反应，不仅提高了反应效率，而且大大降低了单体试剂的消耗量。目前该技术保证了高载量技术体系下，可以达到99.5%的耦合效率和75%以上的纯度。
　　D、双磁珠法测序技术及复杂模板测序技术
　　双磁珠法测序技术解除了传统DNA提取/纯化方法中对离心环节的依赖，采取不同纳米磁核、不同包被工艺、不同表面基团修饰技术制备不同超顺磁纳米磁珠完成除杂和提取过程，搭载公司智能化、384通道核酸提取纯化仪，实现DNA模板制备的全流程自动化，大幅提高生产效率，实现了测序工业的高通量、自动化、智能化。复杂模板测序技术解决了高GC、高AT、回文结构、重复结构、poly结构等在测序中容易信号中断、衰减、测序失败等问题。
　　3）完善的销售渠道和服务体系
　　公司运营实体和实验室遍布全国20多个城市，并在20多个城市地建立了专业的生产场地、销售和技术支持团队，对客户进行直接覆盖，快速响应客户需求。生产实验室就近快速（12-48小时）交付客户的服务需求，销售服务网络全覆盖客户所有实验室，及时为客户提供合成基因组学全套服务、产品，形成较强的客户粘性。经过多年的经营和品牌积累，公司已与众多客户形成了长期深度的合作关系。
　　4）可以提供品类丰富的基因合成和测序服务
　　公司依托于自产基因合成关键试剂、耗材和合成设备，为客户构建了DNA和RNA两大系列合成服务体系，并可以根据客户具体科研需求提供包括Oligo合成、各类基因片段合成、修饰合成等基因合成服务，以及Sanger测序、新型高通量测序等精准基因测序服务在内的多元化解决方案，从底层模块助力基础科学和前沿技术研究。
　　（2）竞争劣势
　　1）融资渠道较为单一，资金投入受限
　　虽然公司在业内具有较好的产品和技术竞争优势，但要拓展市场和提高市场占有率，势必需要更多资本加持。由于公司目前尚未登陆资本市场，而竞争对手金斯瑞、Twist等公司在公开资本市场的融资更便捷顺畅，公司的融资渠道主要还是依靠其自身经营积累、私募股权融资和银行信贷，一定程度上限制了公司在业务拓展、技术研发等方面的资金投入力度。
　　2）公司整体规模偏小，规模效应无法充分发挥
　　报告期内，公司营业收入与竞争对手相比仍然整体规模偏小。虽然在基因合成全产业链方面奠定竞争优势，但是公司只有不断扩大规模才能更好地发挥规模效应和成本优势。
　　（三）其他情况

　　五、公司经营目标和计划
　　1、丰富基因合成技术体系，打造技术平台型公司
　　公司将利用合成生物学、BT+IT、生物化学等技术，大力发展基因合成的设计、合成、组装和检测等核心关键技术体系，以自主开发的合成仪器设备及关键原材料作为强力支撑，构建智能基因合成技术系统，打造自主全产业链基因合成技术平台型公司。
　　2、探索和布局前沿技术，巩固基因合成行业领先地位
　　公司将进一步研究开发芯片合成、生物合成、智能合成等前沿基因合成技术，在关键仪器方面，实现高质量引物合成仪、高通量芯片合成仪等关键仪器研发生产，保持行业内技术第一梯队；在核心生产工艺方面，持续研发和升级新型基因拼接和组装技术、高通量检测技术等，通过核心技术驱动生产工艺提升合成效率、降低生产成本等。公司将持续在上述前沿技术领域进行研发创新，提升核心竞争力水平，不断巩固和强化基因合成行业领先地位。
　　3、构建世界级“基因工厂”，赋能生物经济
　　公司将利用基因合成平台的产业化能力，深度开发和拓展基因合成应用体系，开发下游应用产品，以CGT和蛋白抗体等的CRO、CDMO以及合成生物制造等业务为切入点，夯实基因合成平台实力，拓展基因合成应用领域，构建和打造世界级“基因工厂”，赋能生物经济高速发展。 收起▲