生命科学投融现状：生物技术革命下的国产替代

综述

生命科学是研究生命现象、揭示生命活动规律和生命本质的科学，其研究对象包括动物、植物、微生物及人类本身，研究层次涉及分子、细胞、组织、器官、个体、群体及群落和生态系统，即探究生命起源、进化等重要理论问题，又有助于解决人口健康、农业、生态环境等国家重大需求。

人类社会的快速发展的同时使越来越多的健康、环境问题暴露出来，生命科学作为基础自然科学，与人类生存、人民健康经济建设和社会发展有着密切的关系，且伴随着研究手段即实验技术的进步，生命科学从最初对自然界动植物的观察、描述到遗传定律的发现，已经进入了定量化研究时代。在生命科学基础研究飞快发展的基础上，现代生物技术的重要进展和突破正在加速向下游应用领域渗透，全球各国对于生命科学领域的研究资金投入也在快速的增长，据Frost&Sullivan的统计数据显示，全球生命科学领域研究资金投入已从2016年的1247亿美元增长到2021年的1670亿美元，年复合增长率达到6.02%。

图表 1：2016-2021年全球生命科学领域研究资金投入情况（亿美元）

数据来源：Frost & Sullivan，来觅数据整理

我国整体在生命科学领域的起步较晚，在积累层面相较于国外发达国家存在差距，随着我国综合国力的逐步提升以及科技创新体系建设的不断完善，我国在科技创新和研发方面的投入随之也快速增长。在生物技术战略地位日益凸显的背景下，国家近年来先后出台了一系列政策和措施，积极鼓励全社会在生命科学领域进行研究，中国生命科学领域的研究资金投入迅猛增长，由2016年的496亿元增长到2021年的1101亿元，年复合增长率高达17.29%。

图表 2：2016-2021年中国生命科学领域研究资金投入情况（亿元人民币）

数据来源：Frost & Sullivan，来觅数据整理

图表 3：近年来生命科学领域相关政策

数据来源：公开资料，来觅数据整理

科研试剂

生命科学服务包含科研试剂、实验耗材、仪器设备和综合服务四大类，其中科研试剂是科学研究和新技术发展的支撑，种类繁多，是生命科学研究的核心工具库，主要分为化学试剂和生物试剂两大类；实验耗材通常包含通用耗材、专用耗材等，作为实验室的日常消耗品，使用频率高，消耗量大；仪器设备包含通用仪器、分析仪器等，属于实验室的基础投入；综合服务包含科研服务、实验室工程服务等。

从科研试剂的角度来看，化学科研试剂可分为通用试剂和高端试剂，指具有一定纯度标准的各种单质和化合物，是工农业生产、文教卫生、科学研究以及国防建设等多方面进行化验分析的重要试剂，其中专用试剂主要用于分析检测、化学合成、材料科学和电子化学等领域，通用试剂主要应用于基础研究、分析化验和化学配方等。生物科研试剂产品可分为蛋白类、核酸类以及细胞类三个种类，常见的蛋白类产品包括重组蛋白和抗体等，主要用于基础研究、药物研发生产及应用、细胞免疫治疗和体外诊断等领域；核酸类产品包括定制化的合成核酸和克隆载体等，主要用于基础研究、药物研发、下一代基因测序、体外诊断、mRNA疫苗和兽用诊断等领域；细胞类产品则涵盖转染试剂及培养基等，主要应用于基础研究、瞬时转染、细胞培养、重组蛋白表达等。

图表 4：科研试剂的种类和定义

数据来源：各公司招股说明书，光大证券、来觅数据整理

目前，生命科学服务行业整体呈现为外资企业占据主要地位的竞争格局，国际巨头如赛默飞（Thermo-Fisher）、默克（Merck）、丹纳赫（Danaher）、安捷伦（Agilent）通过集团化经营形成合力，凭借着强大的研发能力、雄厚的资金实力、齐全的产品线以及横跨全球的经营网络使其在市场竞争中优势凸显，旗下产品横跨科研试剂、实验耗材、仪器设备等多个领域。我国生命科学服务行业由于起步较晚，国内生命科学服务行业主要被国外巨头所占据，实验分析仪器、生物化学试剂以及实验耗材国产化率分别小于23%、20%以及6%。

我国科研试剂发展与国外存在较大的差距，主要原因在于产业发展初期国内试剂企业大都倾向于通过代理外资品牌的方式先做市场，对客户需求和产品情况有了一定了解后再尝试进行进口试剂的复制或仿制，市场主体以小型经销商为主，品牌代理的盛行降低了行业门槛，同时也加剧了企业之间的竞争，试剂的国产化基本上是通过复制仿制的方式来进行国产替代，完全自主开发的原创性试剂较少。而国际巨头旗下横跨科研试剂、仪器设备和实验耗材的产品线又具有高度的生态关联性，部分国外巨头的仪器设备只能配套使用该公司旗下的科研试剂，国产试剂企业主要集中在技术含量较低的产品复制上，整体竞争力较弱。根据阿拉丁招股说明书显示，国内试剂市场流通品种约为10万种，而仅德国默克（Merck KGaA）一家企业，可提供的试剂品种已达30万种。

图表 5：我国实验试剂流通模式

数据来源：各公司招股说明书，光大证券、来觅数据整理

生命科学仪器

生命科学科研仪器设备是指生命科学科研实验中所需要的研发设备，是生命科学研究的基础设施，属于固定资产投入，主要分为天枰、干燥箱、离心机等通用仪器，液相/气相色谱仪器、质谱仪、基因测序仪等分析仪器，细胞工作站、生物反应器、发酵罐等专用设备，以及生物安全柜、无菌隔离器等实验安全设备。

我国生命科学仪器整体仍处于研发初期的阶段，产业实力整体薄弱，进口依赖性强，整体上存在①自主研发弱，研究成果转化率低；②核心零部件研发不足产业链孱弱；③市场认可度不够，推广应用难等特征。目前国内缺乏能有效带动和引领科学仪器产业发展的核心技术和关键部件，高端通用科学仪器设备研发和制造能力明显不足，量大面广的科学仪器设备国产率明显不高，仅能在中低端仪器领域实现国产替代。

根据化工仪器网的统计数据显示，以通用大型科学仪器设备质谱仪为例，2024上半年国产质谱仪的中标数量为57套，平均中标单价为161.4万元/套；进口质谱仪的中标数量为252套，平均中标单价为232.5万元/套，是国产质谱仪平均中标单价的1.4倍。2024年上半年国产质谱仪的中标金额为9199.79万元，约占2024上半年质谱仪中标总金额的13.2%；上半年进口质谱仪的中标金额为58589.0万元，约占2024上半年质谱仪中标总金额的84%，进口质谱仪的中标金额约是国产质谱仪中标金额的6.4倍，上半年质谱仪中标金额排名前五的品牌皆为国外厂商，分别为安捷伦、、岛津、赛默飞、SCIEX、沃特世。

图表 6：2024年上半年各产地中标仪器金额及平均单价（万元人民币）

数据来源：化工仪器网，来觅数据整理

实验耗材

实验耗材是指科研实验中所需要的日常消耗材料，是生物、医药、卫生和健康等学科领域科学研究、新产品开发、诊断检测等相关活动所必需的实验用品，具有种类多、数量多、类型杂、消耗频繁等特点。实验耗材是实验室用品的重要组成成分，下游应用非常广泛，是高校、科研院所、检测检验机构以及生产企业的实验室开展实验工作的常用物品。

图表 7：生命科学实验耗材分类

数据来源：富道细胞，国海证券、来觅数据整理

目前全球生物实验室一次性生物实验耗材主要市场需求以欧美地区为主，国外企业以其强大的研发及品牌优势长期主导着全球生物实验室一次性塑料耗材行业的供应。我国生物实验室一次性塑料耗材供应商起初以贸易商居多，绝大多数生物实验室耗材依赖于进口，据Frost&Sullivan此前公布的统计数据显示，2018年中国实验室一次性塑料耗材进口品牌市场份额占整体市场的94.5%，据凯实生物招股说明书，截至2020年底，进口品牌仍占据90%以上的市场份额，整体的国产化水平偏低，国产替代空间巨大。

综合服务

综合服务在生命科学服务链中属于增值服务内容，具体包含科研检测服务、实验室工程、科研信息化等。科研服务主要指生命科学领域的技术服务，包含检测服务、基因测序服务、蛋白组学服务等。实验室工程是向客户提供各类洁净环保型实验室解决方案的实施，包括实验室系统工程、洁净系统工程和通风系统工程等。除了洁净实验室方案外，实验室工程的发展热点还有实验室自动化，即运用实验室技术资源、信息资源或少人干预的情况下，按照规定的程序或指令自动进行样本制备、操作控制、检测、信息处理、分析判断等实验流程。实验室工程服务于国民经济的常青产业，许多尖端科技的进步离不开实验室工程的建设，特别是针对于核安全、生命科学研究等前沿领域的高端实验室。据科技部的数据显示，截至2020年我国拥有549个国家重点实验室，其中医学科学、生物与农业两大领域分别拥有国家重点实验室80个和78个，皆位列前三。

图表 8：2020年中国国家重点实验室主要学科分布情况

数据来源：科技部，来觅数据整理

投融动态

随着我国综合国力的逐步提升以及科技创新体系建设的不断完善，我国在科技创新和研发方面的投入快速增长，在世界科技竞争日益激烈的背景下，生命科学的快速进步对中国在医疗、食品、安全等众多下游领域的独立自主发展有着重大的意义，政策层面上国家以及地方政府也通过出台多项支持性措施鼓励全社会在该领域投资以及开展研究，也使生命科学成为中国一级市场大火的赛道之一。

生命科学各细分领域皆呈现出国产替代程度较低的特性，而一级市场对该特性的反应也如此，国内生命科学领域在一级市场的表现整体呈多点开花，各大细分领域皆有融资案例发生。据来觅PEVC数据显示，2023年至2024年上半年，国内生命科学领域合计发生融资案例190起，合计涉及融资金额163.31亿元（谨慎估计），生命科学仪器、科研试剂、科研检测服务以及实验耗材皆有融资案例发生。从获投企业的细分领域分布来看，生命科学仪器和科研试剂最受投资者青睐，两者融资案例分别达78起、83起，涉及融资金额分别为38.40亿元、51.89亿元，其中合成生物学、类器官等领域在一级市场的爆火助推了科研试剂的投融热度。科研检测服务近年来受益于生命科学领域的政策支持及下游生物医药以及CXO领域的火热，整体投融热度保持上升趋势，合计发生融资案例19起，涉及融资金额12.52亿元。

图表 9：2023年以来国内生命科学领域投融情况（融资案例数vs融资金额）

数据来源：来觅数据

从投资轮次的分布来看，受国内生命科学领域起步较晚因素影响，2023年至2024年上半年间国内生命科学领域融资案例主要集中在早期投资阶段。融资案例数上，早期融资案例（种子轮至A轮）合计发生135起，占所有融资案例的71.05%；融资金额上，受大额融资案例驱动，中后期融资案例（B轮至D轮）合计融资金额达到44.87亿元，合计占比达42.21%。除此之外，受2023年二季度生工生物20亿元融资影响，战略融资占比达到21.76%。

图表 10：2023年以来生命科学领域融资轮次分布情况

数据来源：来觅数据

从获投地域分布来看，近一年来国内生命科学领域融资案例主要集中在江苏省、广东省、上海市、浙江省和北京市，前五合计融资案例数155起，合计占比81.58%。从融资金额的地域分布来看，前五为上海市、江苏省、广东省、浙江省和北京市，前五合计融资金额92.02亿元，合计占比86.56%，获投地域的分布也反映出目前生命科学投融活动主要与地方经济发展情况有关，热门投融地域皆处在经济发达地区。

图表 11：2023年以来国内生命科学TOP10地区融资情况（融资案例数）

数据来源：来觅数据

图表 12：2023年以来国内生命科学TOP10地区融资情况（金额，亿元人民币）

数据来源：来觅数据

一级市场的投融活动一定程度上反映了中国生命科学领域的发展趋势，如近年来依赖技术不断突破而扩展应用范围的合成生物学，其作为生命科学领域涌现出来的崭新学科，被视为继DNA双螺旋结构发现和基因组测序后的“第三次生命科学革命”，依托其底层的DNA合成、基因编辑等技术有望在医药、化工、能源、消费、农业等众多领域获得广泛的应用前景。据来觅PEVC数据显示，2024年上半年全国合成生物学领域合计发生融资案例26起。

从科研试剂领域的发展来看，伴随着近年来下游生物制药领域细胞疗法、免疫疗法疗效的凸显，上游科研试剂下的生物试剂获得了广泛的关注，如广泛应用在抗体药物开发、生物药基础研究和体外诊断试剂领域的蛋白类试剂，以及广泛应用于基因组工程、基因治疗领域的核酸类试剂，生物试剂是目前国内科研试剂厂商的发力领域之一，2023年至2024年上半年间83起科研试剂领域的融资案例大部分聚焦在生物科研试剂。除此之外，伴随着近年来精准诊疗概念的兴起，科研试剂赛道下的类器官凭借其在药物发现、开发以及潜在的再生医学应用上的巨大开发潜力，已经开始在国内生命科学领域一级市场上崭露头角，据来觅PEVC数据显示2023年至2024年上半年间全国类器官领域合计发生融资案例17起，其中2024年上半年类器官融资案例发生8起，鉴于近年来针对肿瘤精准诊疗研究的大热，获投项目企业主要集中在组织源性细胞 (TDC)类器官的构建。

图表 13：2023年以来国内类器官领域投融情况

数据来源：来觅数据

在生命科学仪器领域，伴随着业界对人类基因组以及其他许多动植物和微生物物种完整DNA序列的获取，基因测序已经在多组学研究、新药研发、微生物检测、无创产前基因检测、辅助生殖、农林渔牧和食品安全等领域展现了巨大的应用潜力，且伴随着高通量测序技术的出现，对个人全基因组测序的成本也已经从数十万美元降低至数百美元，基因测序已经被广泛应用于科学研究及临床医学中。据来觅PEVC数据显示，2023年至2024年上半年间国内基因测序仪领域合计发生融资案例14起。

图表 14：2023年以来国内基因测序仪领域投融情况

数据来源：来觅数据

在实验室工程领域，实验室自动化赛道近年来在一级市场同样受到了资本的追捧，主要体现在实验自动化设备的发展上，比如在精准诊疗大背景下，以核酸检测为下游，能自动化核酸提取和样本制备的自动移液工作站，能更为精准且减少人为污染的帮助科学家在生物化学、医学、药学等领域中进行液体移动、分离及药物筛选等操作。据来觅PEVC数据显示，2023年至2024年上半年间国内实验室自动化领域合计发生融资案例11起，获投企业涵盖实验自动化设备厂商以及解决方案提供商。

图表 15：2023年以来国内实验室自动化领域投融情况

数据来源：来觅数据

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