生命科学服务产业链“卖水人”之：从生物试剂进口替代看大国科研创新崛起.pdf

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 生命科学服务产业链“卖水人”之：从生 物试剂进口替代看大国科研创新崛起 基础篇：生物试剂 主要 分为分子类、蛋白类、细胞类，全球市场规模 超过 175 亿美金 。 生物试剂是指生命科学研究中使用的各类试剂材料， 作为消耗性工具在 各类 科研活动中被广泛使用，在生命科学领域发挥 源头创新的重要作用 。 根据 Frost & Sullivan，中国生命科学研究资金 投入从 2015 年的 434 亿元增加到 2019 年的 866 亿元，年均复合增长 率为 18.8%， 远高于全球平均水平（ 6.7%）。生命科学领域的研究热情， 直接催化生物试剂市场规模高速增长， 根据 Frost & Sullivan， 2019 年全球生物科研试剂的市场规模为 175 亿美金 ， 中国生物科研试剂的 市场规模 为 136 亿人民币 。 根据材料和用途的不同，生物试剂可以分 为蛋白类试剂（重组蛋白、抗体等）、分子类试剂（核酸、载体、酶等）、 细胞类试剂（细胞系、转染试剂、培养基等）。 推荐逻辑一： 工欲善其事，必先 利其器。 生物试剂扮演关键 “卖水人” 角色， 助力基础科研、生物医药、疫苗、 体外诊断 等产业蓬勃发展 。 （ 1） 基础研究是生命科学研究领域的源头活水，其研究成果既能向临床科 研转换，又能应用于 生物医药等 工业科研领域 ， 生物试剂在基础研究 领域的应用极为广泛 。 （ 2）生物医药产业蓬勃发展，研发热情高涨， 2019 年全球药物研发支出 为 1,824 亿美元，中国药物研发支出为 211 亿美元（约合 1,372 亿人民币），生物试剂处于生物医药产业链上游， 是生物医药 研发企业、 CRO/CDMO 企业、生物科技公司研发生产的重 要原材料，以抗体药和 CAR-T 为例，生物试剂发挥关键作用 。 （ 3） 疫 苗研发生产涉及基因工程 ， 生物试剂属于 重要原材料 ，以 mRNA 疫苗 为例， 靶点筛选过程、 mRNA 生产、 mRNA 纯化以及 mRNA 递送都需 要配套的生物试剂来协助进行。 （ 4） 体外诊断行业上游核心原材料包 括抗原、抗体、 诊断 酶、引物、探针等生物试剂，是决定体外诊断试 剂质量的重要影响因素，在整个产业链中具有关键意义。 推荐逻辑二： 博观而约取，厚积而薄发。 外资长期垄断市场，国产生 物试剂快速崛起，以“质量 +品种 +效率 +价格”为核心的 进口替代 路径 愈发清晰 。 欧美发达国家在生物试剂 领域布局较早，拥有平台化的开 发体系、专业化的人才积累、稳定化的生产工艺 ，外资品牌 具备较为 深远的品牌影响力。 我国生物试剂行业 起步较晚，国产品牌在技术储 备、人才积累等方面仍存在较大差距 ，外资品牌长期垄断市场， 国内 科研机构对于 生物试剂 的进口依赖程度较高。 经过 20 多年的发展， 部 分 国产生物试剂公司快速崛起，衍生出以下两条 路径：（ 1）自主品牌 型：从某些细分领域做起，快速突破核心技术壁垒，甚至涌现出可以 Table_Tit le 2021 年 08 月 04 日 医药 Table_BaseI nfo 行业深度分析 证券研究报告 投资 评级 领先大市 -A 首次覆盖 Table_Fir st St ock Table_Char t 行业表现 资料来源： Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 -3.02 8.54 -5.38 绝对收益 -7.55 8.17 33.28 马帅 分析师 SAC 执业证书编号： S1450518120001 相关报告 -1% 7% 15% 23% 31% 39% 47% 55% 2020-03 2020-07 2020-11 医药 沪深 300 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 与外资品牌同台竞技的优秀品牌，例如义翘神州 、 百普赛斯 、 诺唯赞 、 菲鹏生物等。（ 2）平台服务型：以满足客户采购需求为导向，通过代 理外资品牌迅速扩充 SKU，同时布局自主品牌，例如以抗体为特色的 生物试剂平台优宁维，一站式科研服务平台泰坦科技等。 我们认为， 随着国内生命科学产业对上游供应链的 要求越来越高，国内生物试剂 有望逐步替代进口品牌， 扩大国产市场份额。 投资建议： 建议关注 以酶为特色的分子类生物试剂龙头“ 诺唯赞 ”， 品种数量全球领先的蛋白试剂专家“义翘神州”，重点布局重组蛋白的 生物试剂领军者“ 百普赛斯 ” ， 体外诊断产业核心原材料供应商“ 菲鹏 生物 ”，以抗体为核心的生命科学一站式服务平台“优宁维” 。 风险提示： 进口替代不及预期，行业竞争加剧的风险 。 行业深度分析 /医药 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. 基础篇：生物试剂行业概览 . 6 1.1. 生物试剂是生命科学研究的核心工具库 . 6 1.2. 生物试剂市场规模高速增长 . 6 1.3. 生物试剂分为分子类、蛋白类、细胞类 . 7 1.3.1. 分子类生物 试剂 . 8 1.3.2. 蛋白类生物试剂 . 10 1.3.3. 细胞类生物试剂 . 13 2. 推荐逻辑一：工欲善其事，必先利其器（卖水人） . 14 2.1. 基础科研：生物试剂为生命科学基础研究提供工具库 . 14 2.2. 生物医药：生物试剂助力生物医药研发生产 . 15 2.2.1. 案例分析：抗体药研发 . 16 2.2.2. 案例分析： CAR-T 研发 . 18 2.3. 疫苗：生物试剂加速疫苗研发生产 . 18 2.3.1. 案例分析： mRNA 疫苗研发 . 19 2.4. 体外诊断：生物试剂为体外诊断行业提供核心原材料 . 20 3. 推荐逻辑二：博观而约取，厚积而薄发（进口替代） . 21 3.1. 竞 争格局：外资长期垄断市场，国产龙头快速崛起 . 21 3.1.1. 外资长期垄断市场，品牌积累优势明显 . 21 3.1.2. 国产龙头快速崛起，新冠疫情带来历史机遇 . 23 3.2. 以“质量 +品种 +效率 +价格”为核心的进口替代路径愈发清晰 . 24 3.3. 他山之石：生物试剂龙头 Bio-Techne 成长路径借鉴 . 26 3.3.1. 收购带来持续扩张，累计收益率约 180 倍 . 26 3.3.2. 覆盖多个细分领域，蛋白质科学全球领先 . 27 3.3.3. 国内生物试剂龙头有望复制海外龙头发展路径 . 29 4. 建议关 注标的 . 30 4.1. 诺唯赞：以高端酶为特色的分子类生物试剂龙头 . 30 4.2. 义翘神州：品种数量全球领先的蛋白试剂专家 . 31 4.3. 百普赛 斯：重点布局重组蛋白的生物试剂领军者 . 32 4.4. 菲鹏生物：体外诊断核心原料供应商 . 33 4.5. 优宁维：以抗体为核心的生命科学一站式服务平台 . 35 5. 风险提示 . 36 5.1. 进口替代不及预期 . 36 5.2. 行业竞争加剧的风险 . 36 图表目录 图 1：生物试剂产品分类和下游应用情况 . 6 图 2：全球生命科学领域研究投入（单位：亿美元） . 7 图 3：中国生命科学领域研究投入（单位：亿元） . 7 图 4：全球生物科研试剂市场规模（单位：亿美元） . 7 图 5：中国生物科研试剂市场规模（单位：亿元） . 7 图 7： 2019 年中国生物科研试剂市场规模拆分情况（单位：十亿元） . 8 图 6：生物试剂的分类方式 . 8 图 8：带有目的基因的质粒生产流程 . 9 行业深度分析 /医药 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 9：中国分子类生物试剂市场竞争格局 . 10 图 10：国产分子类生物试剂市场竞争格局（剔除外资后） . 10 图 11： 2019 年中国蛋白类生物试剂按类型拆分（单位：十亿人民币） . 10 图 12：重组蛋白生物试剂的开发平台以及各平台特点 .11 图 13：重组蛋白生物试剂市场（单位：亿人民币） .11 图 14： 2019 中国重组蛋白市场竞争格局 .11 图 15：抗体生物试剂的种类和应用 . 12 图 16：抗体生物试剂的制备流程 . 12 图 17：中国抗体生物试剂市场竞争格局 . 13 图 18： 2010 年 -2019 年我国研究与试验发展经费（单位：亿元） . 14 图 19：基础研究是生命科学研究领域的源头活水 . 15 图 20：生物试剂服务 生命科学基础研究全流程 . 15 图 21：生物药市场规模历史与预测（单位：亿人民币） . 16 图 22：医药研发支出规模历史与预测（单位：亿人民币） . 16 图 23：生物试剂在生物医药研发中的应用 . 16 图 24：抗体药物开发阶段所使 用的生物试剂 . 17 图 25：杂交瘤细胞法和单细胞克隆法中使用的生物试剂 . 17 图 26： CAR-T 药物治疗流程及所需要的生物试剂 . 18 图 27：疫苗的种类和研发生产流程 . 19 图 28： mRNA 的研发过程中需要 的生物试剂 . 20 图 29：体外诊断行业产业链分布情况 . 20 图 30：体外诊断产品原材料体系 . 21 图 31：中国体外诊断试剂原料市场规模（单位：亿元） . 22 图 32：生物试剂公司 2020 年新冠相关业务占比情况 . 24 图 33：生物试剂公司剔除新冠后常规业务（单位：百万） . 24 图 34：生物试剂公司直销业务比例 . 26 图 35： Bio-Techne 历史市值和市盈率 . 27 图 36： Bio-Techne 并购成长历史 . 27 图 37： Bio-Techne 主营业务板块和相关品牌梳理 . 28 图 38： Bio-Techne 蛋白组学研究试剂的应用 . 28 图 39： Bio-Techne 营业收入及增速（单位：亿美元） . 29 图 40： Bio-Techne 归母净利润及增速（单位：亿美元） . 29 图 41： Bio-Techne 营业收入拆分（按产品类型） . 29 图 42： Bio-Techne 营业收入拆分（按客户和地区） . 29 图 43： 诺唯赞自建关键共性技术平台 . 30 图 44：诺唯赞营收和归母净利润（亿元） . 31 图 45：诺唯赞主营业务拆分（亿元） . 31 图 46：义翘神州科技生物试剂梳理 . 31 图 47：义翘科技营收和归母净利润（亿元） . 32 图 48：义翘科技收入按产品拆分（亿元） . 32 图 49：百普赛斯主要生物试剂产品及客户 . 33 图 50：百普赛斯营收和归母净 利润 . 33 图 51：百普赛斯营业收入拆分（单位：亿元） . 33 图 52：菲鹏生物业务布局情况 . 34 图 53：菲鹏生物业务协同 . 34 行业深度分析 /医药 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 54：菲鹏生物营业收入和净利润情况 . 35 图 55：菲鹏生物 业务拆分情况（单位：百万） . 35 图 57：优宁维客户覆盖情况 . 36 表 1：按应用技术分类的分子类试剂 . 9 表 2：细胞类生物试剂产品 . 13 表 3：全球生物试剂龙头公司梳理 . 22 表 4：国产生物试剂龙头公司梳理 . 23 表 5：诺唯赞 Taq DNA 聚合酶与外资品牌对比 . 25 表 6：义翘神州重组蛋白类试剂品种数量全球领先 . 25 表 7：优宁维平台覆盖的生物试剂品类梳理 . 35 行业深度分析 /医药 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. 基础篇： 生物试剂行业概览 1.1. 生物试剂是生命科学研究的 核心工具库 生物试剂是生命科学研究的核心工具库。 生命科学是一门研究生命现象和生命本质的科学， 随着科学技术的发展，人类对于生命的认知逐渐从宏观层面进化至微观层面，生命科学的研 究层次从个体层面发展到组织层面、细胞层面、分子层面。 生物试剂 是指生命科学研究中使 用的各类试剂 材料 ，作为消耗性工具在科研活动中被广泛使用， 具有品类繁杂 、数量众多等 特点 。 根据 材料和用途的不同，生物试剂 可以分为蛋白类试剂 （重组蛋白、抗体等） 、分子 类试剂 （核酸、载体、酶等） 、细胞类试剂 （细胞 系 、转染试剂、培养基等）。 生物试剂下游用途广泛 ， 科研兴国的 关键“卖水人”。 生物试剂广泛应用于 生命科学研究的 各大细分领域，可以分为基础科研和工业科研两部分，其中基础科研是指从事基础科学研究 的高校和科研机构，工业科研是指专注于特定细分领域转化研究的企业， 包括生物医药、疫 苗、体外诊断等多个领域。 我们认为，当下中国正处 于新常态转型的关键时期，科技创新将 成为下一阶段国家经济增长的主要引擎，生命科学产业 蓬勃发展的背后，生物试剂作为创新 源头，成为关键“卖水人”。 图 1：生物试剂产品分类和下游应用情况 资料来源： 各公司招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 1.2. 生物试剂市场规模高速增长 中国生命科学研究热情高于全球平均水平 。 生命科学产业属于战略新兴产业 ， 在全球范围内 保持高景气度 ， 创新研发热情持续高涨 。 根据 Frost & Sullivan， 全球生命科学领 域研究资金 从 2015 年的 1,166 亿美元增加到 2019 年的 1,514 亿美元，年均复合增长率为 6.7%。 从区 域 分布 情况来看，美国生命科学研究资金投入最高， 2019 年为 729 亿美元 ， 而中国生命科 学研究资金投入增速更快 ，从 2015 年的 434 亿 人民币 增加到 2019 年的 866 亿人民币 ，年 均复合增长率为 18.8%，远高于全球平均水平。 行业深度分析 /医药 7 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 2：全球生命科学领域研究投入（单位：亿美元） 图 3：中国生命科学领域研究投入（单位：亿元） 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 生命科学领域的研究热情 ，直接催化 生物试剂市场规模高速增长 。 根据 Frost & Sullivan， 全球生物科研试剂 的 市场规模从 2015 年的 128 亿美 元增长到 2019 年的 175 亿美元 ， 年复 合增长率为 8.1%，预计 2024 年 有望 达到 246 亿美元 。中国生物科研试剂的市场规模从 2015 年的 72 亿人民币 增长至 2019 年的 136 亿人民币，年复合增长率为 17.1%，行业 增速 明显 高 于 全球 平均水平，预计 2024 年有望 达到 260 亿人民币。 图 4：全球生物科研试剂市场规模（单位：亿美元） 图 5：中国生物科研试剂市场规模（单位：亿元） 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 1.3. 生物试剂分为分子类、蛋白类、细胞类 生命科学产业细分领域众多、研究对象复杂、应用场景丰富， 配套的生物试剂 同样具有品类 繁杂的特点，根据材料和用途的不同， 生物试剂一般被分为分子类、蛋白类、细胞类，其中 分子类生物试剂市场规模最大。根据 Frost & Sullivan 数据， 2019 年我国生物科研试剂中分 子类占比 50.9%，市场规模为 69 亿元 左右 ，蛋白类占比 29.4%，市场规模为 40 亿元 左右， 细胞类占比 20%， 市场规模为 27 亿元 左右 。 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 2015 2016 2017 2018 2019 生命科学领域研究投入 同比 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 2015 2016 2017 2018 2019 生命科学领域研究投入 同比 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2015 2016 2017 2018 2019 生物科研试剂市场规模 同比 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 2015 2016 2017 2018 2019 生物科研试剂市场规模 同比 行业深度分析 /医药 8 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 6： 2019 年中国生物科研试剂市场规模拆分情况（单位：十亿元） 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 （ 1）分子类： 主要指定制化的基因产品以及用于 PCR、分子克隆、逆转录、基因测序、基 因编辑等操作中的相关生物试剂 。 （ 2） 蛋白类 ：主要指蛋白质大分子实验中所需要的试剂类型， 包括 重组蛋白、抗体以及用于 蛋白的修饰、纯化、电泳的单个产品或试剂盒 。 （ 3） 细胞类 ： 主要指体外细胞试验中所需要的试剂类型， 包括以细胞为主要组成成分的产品， 如常规模式生物的细胞以及各类干细胞等，以及用于细胞培养、转染、凋亡、裂解的单个产 品或试剂盒，例如培养基、转染试剂、以及细胞因子等。 图 7：生物试剂的分类方式 资料来源： 诺唯赞招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 1.3.1. 分子类 生物 试剂 分子类生物试剂主要指 核酸及小分子进行的试验中所需要用到的试剂类型 。 例如定制 序列 的 RNA 和 DNA 片段 ， PCR 中所需要的 Taq DNA 聚合酶、 UDG 酶等，分子克隆和逆转录中所 需要的逆转录酶、 DNA 外切酶、拓扑异构酶等，基因测序中所用到的 DNA 连接酶、多聚核 苷酸激酶、 等温扩增酶等 。 6.9, 51% 4, 29% 2.7, 20% 分子类试剂 蛋白类试剂 细胞类试剂 行业深度分析 /医药 9 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 表 1：按应用技术分类的分子类试剂 PCR/qPCR 系列 分子克隆系列 逆转录系列 基因测序系列 基因编辑系列 举例 Taq DNA 聚合酶 dNTP UDG 酶 荧光染料 T4 DNA 连接酶 拓扑异构酶 DNA 外切酶 dNTP 逆转录酶 Taq DNA 聚合酶及 抗体 RNA 酶抑制剂 DNA 酶 T4 DNA 连接酶 T4 DNA 聚合酶 大肠杆菌 DNA 聚 合酶 等温扩增酶 文库接头等 细菌 DNA 内切酶 T7 DNA 内切酶 方法学 聚合酶链式反应 连接反应和同源重组 RNA 逆转录 高通量测序 基因工程技术 应用场景 科学研究 体外诊断 医药及疫苗开发 动物检疫 科学研究 医药及疫苗开发 科学研究 体外诊断 动物检疫 科学研究 高通量测序 体外诊断 医药及疫苗研发 动物检疫 科学研究 资料来源：诺唯赞招股说明书， 安信证券研究中心 分子类试剂 技术壁垒较高， 制备难度 较大 。 分子类试剂广泛应用于科学研究、高通量测序、 体外诊断 、医药及疫苗开发、动物检疫等环节。 具有高催化效率和稳定性的高端酶制备难度 大 ，一般需要通过基因工程的方式对普通酶进行改造和筛选 。 基因产品通常以包含特定基因 序列的质粒形式出售， 其制备流程包括质粒构建、菌液培养、质粒提取、测序、质粒抽干等 环节，其中支持蛋白瞬时高表达的表达载体技术平台、低内毒素 的质粒提取技术以及高 精度 的测序技术是决定基因产品质量的关键因素 。 图 8：带有目的基因的质粒生产流程 资料来源： 诺唯赞招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 外资 垄断分子类试剂 ，进口替代空间大。 根据 Frost & Sullivan， 2020 年中国 分子类生物试 剂市场中，赛默飞、凯杰、宝生物、 BioRad 四家外资 企业合计占据超过 40%的市场份额， 国产品牌的进口替代空间较大。目前国内 厂商 的 市场格局较为分散，主要龙头企业包括诺唯 赞、全式金、翊圣生物、爱博泰克、康为世纪等。 行业深度分析 /医药 10 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 9：中国分子类生物试剂市场竞争格局 图 10：国产 分子类生物试剂市场竞争格局 （剔除外资后） 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 1.3.2. 蛋白类 生物 试剂 蛋白类 生物试剂 主要包括抗体和重组蛋白。 蛋白类生物试剂主要分为重组蛋白、抗体以及其 他类别 ， 根据 Frost & Sullivan， 2019 年中国 抗体 生物试剂市场规模为 27 亿元 ， 占蛋白类生 物试剂市场的 67.0%，重组蛋白 生物试剂市场规模为 9 亿元， 占 蛋白类生物试剂市场的 21.3%，其他蛋白试剂市场规模为 5 亿元，占蛋白类生物试剂市场的 11.7%。 图 11： 2019 年 中国蛋白类生物试剂按类型拆分（单位：十亿人民币） 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 重组蛋白 下游 应用广泛。 重组蛋白指的是运用基因工程和细胞工程等技术获得的蛋白质 ， 是 生物药、细胞免疫治疗以及诊断试剂研发和生产过程中的关键生物试剂。 重组蛋白包含非标 记重组蛋白和标记重组蛋白 ， 其中 标记重组蛋白指的是对重组蛋白采用不同的标记技术，将 生物素、荧光染料、荧光蛋白、酶等标记到重组蛋白上形成的偶联复合物。非标记重组蛋白 广泛应用于分子互作、动物免疫、抗体筛选等生物药研发、生产全环节，而标记重组蛋白集 中应用于血液浓度检测、免疫原性检测等生物药检验环节。 原核和真核 表达系统 ， 生产工艺较为复杂。 常见的生产重组蛋白的表达系统有四个：原核细 菌表达系统、真核酵母蛋白表达系统、真核昆虫细胞蛋白表达系统、真核哺乳动物细胞蛋白 表达系统。不同的表达系统表达出的重组蛋白在活性、复杂程度及表达率上存在差异性，需 要根据 下游的应用需要选择合适的表达系统。 重组蛋白生产的工艺流程主要包括获取目的基 因及质粒构建和扩增、细胞转染、细胞培养、蛋白纯化及成品冻干等步骤，表达效率高的蛋 白瞬时表达系统、合适的表达系统物种以及高精度的基因工程技术是厂商的核心竞争优势。 其他 , 55.00% 赛默飞 , 18.50% 凯杰 , 11.10% Takara, 6.80% BioRad, 4.70% 诺唯赞 , 4.00% 其他 , 76.10% 诺唯赞 , 13.70% 全式金 , 5.30% 康为世纪 , 2.30% 爱博泰克 , 1.60% 翊圣生物 , 1.00% 67% 21.30% 11.70% 抗体 重组蛋白 其他 行业深度分析 /医药 11 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 12：重组蛋白生物试剂的开发平台以及各平台特点 资料来源： 百普赛斯招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 重组蛋白市场竞争格局高度分散。 根据 Frost & Sullivan， 全球重组蛋白生物 试剂 市场规模 从 2015 年的 33 亿人民币增长至 2019 年的 52 亿人民币， 年复合增长率为 13.6%，同期中国 重组蛋白生物试剂市场规模从 2015 年的 4 亿人民币增长至 2019 年的 10 亿人民币 ， 年复合 增长率为 25.7%。从竞争格局来看，中国重组蛋白生物试剂市场 较为分散， 外资 品牌占比相 对较高 ，国产品牌 排名靠前的是义翘神州和百普赛斯 。 图 13：重组蛋白生物试剂市场（单位：亿人民币） 图 14： 2019 中国重组蛋白市场竞争格局 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 抗体是 生命科学研究 中应用 广泛的工具试剂。 抗体可以分为单克隆抗体、多克隆抗体、基因 改造抗体 等 ，每一类抗体可以根据宿主 来源、抗原物种、抗原种类等继续细分，目前市面上 的抗体试剂种类 多 达数百万种。由于抗体可以特异性地识别相应抗原，广泛 应用于开展相关 靶点的定性、定量、组织 细胞分布、体内外生物活性、相互作用、以及质量分析和质量控制 研究。主流的免疫 检测分析方法几乎都要用到特定的抗体来完成反应，例如 ELISA、 WB、 IHC、 FCM、 IP 等 。 0 10 20 30 40 50 60 2015 2016 2017 2018 2019 中国重组蛋白生物科研试剂市场 全球重组蛋白生物科研试剂市场 其他 55% R&D 20% PeproTech 16% 义翘科技 5% 百普赛斯 4% 行业深度分析 /医药 12 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 15：抗体 生物试剂 的种类和应用 资料来源： 各公司招股书， Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 绘制 单克隆 抗体生产 工艺主要 有四种：杂交瘤技术、噬菌体展示、转基因小鼠、单细胞基因工程 法。 生成的 单克隆抗体可以通过臵换反应连接偶联物：例如荧光素、生物素、 HRP 酶、 磁珠 和微球，抗体偶联物 可以实现更多的检测分析功能；抗体也可以通 过基因工程改造成嵌合抗 体、双特异性抗体等来提升亲和特性或者降低对人体的免疫原等，在抗体药物治疗中发挥更 有效的疗效。 图 16：抗体生物试剂的制备流程 资料来源： 优宁维招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 抗体生物试剂主要被外资品牌垄断。 根据 Frost & Sullivan， 2019 年中国抗体生物试剂市场 规模为 27 亿元 ， 从竞争格局来看， 市场主要被 Abcam、 Merck、 CST、 BD、 R&D Systems 等外资品牌垄断，合计占据 90%左右的市场份额，国产 品牌规模 相对较小、 品种 相对 有限， 同时 产品主要集中在中低端。 行业深度分析 /医药 13 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 17：中国抗体生物试剂市场竞争格局 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 1.3.3. 细胞类 生物 试剂 细胞类生物试剂主要包括： 细胞、 培养基、细胞因子、转染试剂。 表 2： 细胞类生物试剂 产品 细胞 培养基 细胞因子 转染试剂 举例 CHO、 HEK293、昆虫细 胞等 T 细胞、信号传导细胞 间充质干细胞 IPS 多功能干细胞 酵母 SC 培养基 人间充质干细胞无血清 培养基 293A 细胞专用培养基 转化生长因子 成纤维细胞生长因子 生长分化因子 9 IL-1、 IL-2 脂质体转染试剂 CHO 细胞系转染试剂 电穿孔转染试剂 功能描述 用于科学研究与外源蛋白表达生产 用于细胞的生长、增殖、分化 通过结合相应受体调节细胞生 长、分化和效应，调控免疫应 答 将外源核酸物质 (DNA 或 RNA) 输送至真核细胞中 资料来源：公开资料整理，安信证券研究中心 （ 1） 细胞： 在生物科学研究以及外源蛋白表达生产时，科研人员和厂商需要选购合适的细 胞试剂。市面上常见三类细胞试剂：模式生物细胞，例如 HEK293 细胞（ 人胚胎肾细胞 293）、 CHO 细胞（ 中国仓鼠卵巢细胞 ）、昆虫细胞等； 各类功能细胞，例如用于细胞治疗的 T 细胞 或者用于毒物评估的信号传导类细胞等； 干细胞，例如间充质干细胞、 IPS 多功能干细胞、 神经干细胞等。 （ 2） 培养基： 不同细胞生长增殖需要对应的培养基配方，如 HEK293 细胞培养基、 SF 昆虫 细胞培养基、 CHO 细胞培养基等。不同的培养基配方 会导致细胞的生长速率不同，优质的 培养基能缩短细胞培养的时间，提 高实验效率。 为了避免血清不同批次间的质量差异，提高 细胞培养实验结果的一致性，避免血清对细胞的毒性作 用和血清源性污染，科研人员和生产 厂商需要选购合适的无血清培养基。 干细胞需要对应的分化培养基，在细胞筛选时也可选用 特殊的培养基达到筛选的效果。 （ 3） 细胞因子： 细胞因子是 一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质， 可以 通过结合相应 受体调节细胞生长、分化和效应 作用 ，调控免疫应答。 例如在细胞增殖中可以加入生长因子 来促进细胞生长，在干细胞培养中可以加入调节因子控制细胞的分化。有些细胞因子产品会 值 值 值 值 值 值 值 值 Abcam Merck CST BD Pharmingen R&D System Invitrogen(Thermo Fisher) 国产品牌 其他 行业深度分析 /医药 14 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 包含在血清产品中，如细胞培养中常见的胎牛血清，其中便包括了适于细胞生长的细胞因子 和营养物质。 （ 4） 转染试剂： 转染试剂是细胞转染的必备试剂，细胞转染是指将外源核酸物质输送至真 核细胞中，以进行多种细胞生理和生化的研究。未来，转染试剂可用于建造疾病的动物模型 和药物筛选模型、基因治疗、异种器官移植、改良动植物品种和生产性能、生产人抗体等领 域，转染试剂需求 将会进一步扩大。 2. 推荐逻辑一：工欲善其事，必先利其器 （卖水人） 2.1. 基础科研：生物试剂为生命科学基础研究提供工具库 生命科学研究领域广泛，国家科研投入力度逐渐加大。 生命科学是涉及生命和生物科学研究 的科学分支，涵盖了免疫学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、医学、药学和生物化学等 众多领域。生物试剂是生命科学研究和开发的基础材料，作为易耗性工具在生命科学科研活 动中被广泛使用。 高质量的生物试剂密切影响生命科学实验的结果，丰富的生物试剂工具库 有助于实验顺利进行。 近年来，我国科技投入力度逐步加大，研究与试验发展（ R&D）经费 投入保持较快增长。根据国家统计局数据，我国研究与试验（ R&D）经费由 2010 年的 7,063 亿元增长至 2019 年的 21,737 亿元，年均复合增长率达到 13.30%。目前，我国研发经费支 出规模已经位居全球第二，仅次于美国。 图 18： 2010 年 -2019 年我国研究与试验发展经费（单位：亿元） 资料来源： 国家统计局， 安信证券研究中心 基础研究是生命科学研究领域的源头活水，把握基础科研用户至关重要 。 基础 研究 属于 整个 生命科学 产业创新的源头活水 ， 其 研究 成果既能向医院、疾控中心、血液中心等临床科研转 换，又能应用于生物医药研发、 CRO/CDMO、疫苗、体外诊断 等工业科研领域 。生命科学 基础研究的进展成为推进临床医学和 生命科学 产业发展的关键引擎 ，而作为生命科学基础研 究的工具箱，生物试剂在其中扮演了重要角色。 对于生物试剂企业而言，能否把握住基础科 研用户至关重要： （ 1）一方面， 基础科研和工业科研 彼此结合紧密，交流密切， 基础科研用 户群体中的良好口碑在工业科研用户是极大的宣传作用，同时基础科研向工业科研输送的人 才也会沿用之前的生物试剂选购习惯； （ 2） 另一方面，基础 科研用户 研究方向往往更加前沿， 可以帮助生物试剂厂 商捕捉市场 需求 热点 ，快速完成产品迭代，对工业科研领域 的产品需求 做出一定的 前瞻性 预判。 0 5000 10000 15000 20000 25000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 行业深度分析 /医药 15 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 19：基础研究是生命科学研究领域的源头活水 资料来源： 优宁维招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 生物试剂服务生命科学基础研究全流程。 生命科学 基础研究通常根据 基因、蛋白、细胞、组 织、动物等研究对象 的不同展开科研活动，每个研究层面都会涉及各类生物试剂的使用 ，需 求繁多且针对性强。 基础科研用户 选购生物试剂时主要参考以下四点： （ 1）生物试剂的质量 是否过关 （ 活性 、稳定性等）；（ 2） 批件 差是否在一定小的范围内，批件差会影响实验能否 成功复现；（ 3）供应商的品种是否足够多，能否覆盖实验的全流程；（ 4）生物试剂产品附带 的技术支持 和售后 服务。 图 20： 生物试剂服务生命科学基础研究全流程 资料来源： 优宁维招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 2.2. 生物医药：生物试剂助力生物医药研发生产 生物医药产业蓬勃发展，研发热情高涨。 根据 Frost & Sullivan， 2019 年全球生物药市场规 模为 2,864 亿美元， 2024 年有望达到 4,567 亿美元 ； 2019 年中国生物药市场规模达到 480 亿美元 （约合 3,120 亿人民币 ）， 预计 2024 年 有望 增长至 1,096 亿美元 （约合 7,124 亿人民 币 ） ，年复合增长率为 18.0%。 生物医药产业研发热情高涨， 2019 年全球药物研发支出规模 为 1,824 亿美元，同期中国药物研发支出规模为 211 亿美元（ 约合 1,372 亿人民币），占全 球药物研发支出比 11.6%， 预计 2024年 中国药物研发支出规模 将达到 476亿美元（ 约合 3,094 亿元人民币），年复合增长率达到 17.7%。 行业深度分析 /医药 16 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 21：生物药市场规模历史与预测（单位 ： 亿人民币） 图 22：医药研发支出 规模 历史与预测（单位：亿人民币） 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 资料来源： Frost & Sullivan， 安信证券研究中心 生物试剂处于生物医药产业链 上游，是生物医药 研发企业、 CRO/CDMO 企业、生物科技公 司研发生产中 的重要耗材。 生物试剂 完整参与 从 药物发现、 到 临床前研究、 再到临床研究的 生物医药研发 全流程， 在肿瘤、自身免疫疾病、心血管病、传染病等疾病 的研究中发挥重大 价值 。 图 23：生物试剂在生物 医药研发 中的应用 资料来源： 优宁维招股说明书， 安信证券研究中心 绘制 2.2.1. 案例分析 ： 抗体药 研发 以抗体药为例，生物试剂助力药物 研发。 由于抗体具有特异性结合蛋白质的能力，能 够识别 特定靶点（抗原），既 可以在科学研究中作为标记结合的工具来探究机理，也可以 作为药品 治疗肿瘤和免疫相关疾病 。 抗体药物的开发阶段需要用到大量的生物试剂，尤其是在抗体筛 选和临床前评价阶段。（ 1）在抗体筛选阶段，抗体获取过程中需要用到大量的重组蛋白和酶， 蛋白纯化过程中需要 Protein A 蛋白进行纯化，抗体表征及性能评估过程中需要使用靶点蛋 白和特异性抗体进行亲和力评估、效应作用检验。（ 2） 在 临床前评价阶段，需要用到抗独特 型抗体、重组蛋白及配套试剂盒 等生物试剂 对 抗体 药物的安全 性和有效性 进行充分验证。 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 中国生物药市场规模与预测 全球生物药市场规模与预测 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 中国医药研发支出 全球医药研发支出 行业深度分析 /医药 17 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 24：抗体药物开发阶段所使用的生物试剂 资料来源： 各公司招股说明书， 安信证券研究中心