很年轻,却是行业翘楚;很任性,却引领测序潮流;很努力,他将上亿的费用降至1000美元;很上进,他从不满足于曾经获得的成绩。没错,就是他,一个集科技与创新于一身的基因公司---Illumina
成立于1998年的Illumina公司,总部位于美国圣地亚哥,从事开发、制造及销售用于分析遗传变异和生物功能的综合系统,主要仪器平台为高通量测序仪、高通量生物芯片仪、PCR仪以及配套的试剂及相关消耗品,目前,已经拥有基因组测序仪市场近70%的份额。
高通量测序仪是近几年来生命科学最大的革命性技术之一,它的出现使得过去需要数亿美金完成的个人基因组测序现在只需要数千美金就可以完成,这项技术的迅猛发展使得个体化医疗真正成为可能,这个市场无疑将是巨大和充满诱惑的。
 
公司三大产品线
Illumina公司的产品线主要分为三大类,高通量生物芯片检测仪,高通量测序仪及定量PCR仪
高通量生物芯片技术是Illumina公司成长的第一个里程碑,在人类基因组计划完成后,生命科学研究进入后基因组时代,对于SNP的研究成了基因功能研究的主要技术手段,国际上也有了专门针对SNP研究的Hapmap计划,而Illumina公司的高通量芯片称为Hapmap计划的主要技术平台,所有Hapmap的数据,80%以上都来自于Illumina的高通量芯片平台,全世界科学家选择Illumina芯片平台的主要原因也在于此。
高通量测序仪可谓是Illumina最大的产品线,高通量测序技术的出现和发展可以说是近五年时间内生命科学领域最具有革命性发展的技术之一,它极大的加速了整个科学研究的进程,也改变了应用领域和临床研究及诊断的思路。目前,公司主打产品有MiSeq测序仪、HiSeq X Ten测序仪、Miseq FGx测序仪、NextSeq 500/550桌上型测序仪、MiniSeq台式测序仪等等。
定量PCR仪Eco,是Illumina公司在2010年收购另外一个定量PCR仪厂家而扩增的产品线。定量PCR仪是目前分子生物学实验中常用的核苷酸检测设备,已经被广泛应用于生命科学领域的各个方面,包括新药开发研究、药物疗效研究、药物预后指标研究等等。
 
近年关注的产业方向
1. 单细胞测序
单细胞测序能做的就是,把病变组织的所有细胞全都测一遍,这样一来,就可以全面掌握疾病的信息,甚至可以预测疾病的发展动向,其使用价值也就一目了然了。虽然早在几年前就开始有研究团体在宣传、推广单细胞基因组及转录组测序技术,但是这些技术是最近这两年才开始被大范围接受。目前,Illumina与CAR-T治疗巨头Juno、测序黑马10X Genomics以及华大基因都在触及这一领域。
2. 癌症早诊研究及其市场化
早在2015年9月Illumina就与纪念斯隆-凯特琳癌症中心(Memorial Sloan Kettering,MSK)开展合作,而今年1月,Illumina对外宣布组建血液基因检测公司Grail,企图通过对血液中DNA片段深度测序,发现没有临床表现的早期癌症。Illumina联合微软创始人比尔盖茨和亚马逊创始人杰夫贝佐斯,共同为Grail注入1亿美元的A轮投资。
3. 着眼于消费产品领域
目前,Illumina计划开发出一款可直接插入智能手机中的芯片,希望可以开启个人化的基因医疗。在“湿式和干式科学”之间寻找生物兼容的接口是目前面临的最大挑战之一,Illumina公司的研究人员们已经着手打造这一解决方案。与此同时,由于某些应用可能产生高达100GB的数据,如何处理云端连接也是该研究所面临的另一主要问题。
 
销售额持续增长
2012年,Illumina公司的总收入为11.5亿美元,利润为1.513亿美元。同2011年10.6亿美元收入相比增长8%左右,并超出了当时华尔街普遍预期的11.4亿美元。其产品收入从9.873亿美元跃升至10.6亿美元,服务和其他收入从6830万美元增长至9270万美元。
2013年,Illumina收入达到14.2亿美元,增长24%。其中,第四季度,总收入为3.87亿美元,与去年同期的3.09亿美元相比,增长25%,同时也超出了分析师预计的3.82亿美元,产品收入3.36亿美元,服务及其他收入为2090万美元,与2012年第四季度的3030万美元相比增加68%,净利润8070万美元。
2014年,Illumina收入达18.6亿美元,净收入3.534亿美元,公司营收同比增长31%,净利润增长182%。其中,第一季度收入4.2亿美元,同比增长27%,每股盈利0.53美元,同比增长15.2%;第四季度收入达5.124亿美元,同比增长32.3%。其中产品收入上涨34%,服务收入上涨22%。
2015年,Illumina公司收入增长至22.2亿美元,同比增长了19%,净收入上升到4.616亿美元。其产品的收入从2014财年的16.2亿美元增长至18.9亿美元;而服务及其他的收入从2.418亿美元跃升至3.291亿美元。
 
收购先进技术企业
Illumina成立之初,主要是以基因分型和微阵列为主要技术,并一直以此为研发方向。经过10年的发展,Illumina意识到,尽管此方向的市场增长较快,但是随着更全面的基因测序技术的快速发展,微阵列芯片的潜力毕竟有限,为了拥有自己先进的基因测序技术,Illumina决定在强化自身研发的同时(2015研发投入4亿美元),还需并购其它技术公司,从而达到垄断市场的目的。
从2005年开始,Illumina 公司用在收购上的投入总计超过12亿美元。通过6亿美元收购 Solexa(索雷克萨公司),Illumina得到了其所需的全球销售网络,且在第一年的收入便达到了1亿美元,更为重要的是,Solexa加入后第一年,Illumina 就将其竞争对手远远甩在了身后。
之后,又于2011年收购了生产基因测序试剂的Epicentre(埃皮森特)公司,2012年收购了专注于染色体筛选诊断的Bluegnome(蓝色地精)公司,尤其是在2013年,更是大手笔地收购了包括 Verinata(维里纳塔健康)、Advanced Liquid Logic(先进液体逻辑)、NextBio在内的三家公司,这三家公司专注的技术领域分别为繁殖和遗传健康、微流样品处理以及基因组信息学。
对收购的企业所从事的技术领域进行分析,也可以看出Illumina未来的发展趋势 :涵盖包括基因测序技术的各个方面,包括测序技术、测序试剂、测试样品处理、以及测试数据分析等;向染色体筛选、繁殖和遗传健康等临床诊断市场扩展。
 
专利布局从未停歇
公司自1998年成立,便开始申请专利。1998年至2012年,公司的专利申请数量保持快速增长,2012年申请的专利数量已增至78件,是1999年的近4倍。这些专利保护的技术范围主要包括液滴操作、射流装置、测试样品存储器件、测序系统、测试成像方法、样品加热器件、数据分析方法以及核苷酸合成等,这些技术大部分致力于提高测试的速度、降低测试成本和提高测试的准确性。
其中,一半的专利申请来源于Illumina自身,另外一半则来源于Illumina近几年频繁的收购活动(这些公司在被收购的同时,相关的专利技术也都归于Illumina名下),从而为其积累了大量的专利技术财富。善用专利运营,通过收购可以整合软件资源,使企业快速发展壮大,从而提高企业的竞争力。
Illumina公司在快速发展的同时自然不会忽视广阔的中国市场,于2005年进入中国市场,并在北京设立办事处,之后,随着业务的发展,2010年底正式在上海成立中国分公司。对中国这块巨大市场的重视程度在专利上更是可见一斑。Illumina在中国有近50件专利申请,约占其申请总量的4%。
 
小结:
通过对 Illumina 公司产品线、年销售额、历年收购以及专利情况的总结,我们可以看到,作为行业翘楚的Illumina在基因产业方面已逐渐拥有领军地位,发展势头迅猛。在2014年美国权威杂志《麻省理工科技评论》中所评出的“2014年度全球创新企业50强”中,Illumina超过众多知名企业,高居榜首。
Illumina的逐渐走强,对我国生物技术领域具有借鉴意义。我国生物技术经过近二十年的发展,虽然取得了较为丰硕的成果,但相比美国等发达国家的生物技术产业还存在不小的差距。如何将产业集中化、规模化,科研-产出紧密度得以提升等问题需要进一步加大力度思考和探索!