基因測(cè)序是通過(guò)測(cè)序設(shè)備對(duì)脫氧核糖核酸(DNA) 的堿基排列順序進(jìn)行測(cè)定, 從而解讀DNA的遺傳密碼, 為生命科學(xué)研究、 臨床診斷和治療等提供指導(dǎo)的過(guò)程。 基因是DNA分子上的一個(gè)功能片段, 是遺傳信息的基本單位, 是決定一切生物物種最基本的因子; 基因決定人的生老病死, 是健康、靚麗、 長(zhǎng)壽之因, 是生命的操縱者和調(diào)控者。
隨著人工智能與基因測(cè)序相結(jié)合發(fā)展,基因測(cè)序行業(yè)必然迎來(lái)更大的發(fā)展空間,市場(chǎng)則將保持快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2020年,全球基因測(cè)序市場(chǎng)將達(dá)到138億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為18.7%。我國(guó)有望成為全球第一,人工智能技術(shù)的引入正加速這一進(jìn)程。
從上世紀(jì)70年代的雙脫氧核苷酸末端終止法和化學(xué)降解法為標(biāo)志第一代測(cè)序技術(shù),到目前為止,基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展一共涌現(xiàn)了4代測(cè)序技術(shù)。目前,二代測(cè)序技術(shù)為市場(chǎng)主流,第三代技術(shù)以及第四代納米孔測(cè)序技術(shù)則標(biāo)志著測(cè)序技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。
一、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
1.上中游企業(yè)集中情況
基因測(cè)序行業(yè)創(chuàng)業(yè)公司主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈中游, 上游創(chuàng)業(yè)公司較少。 從投融資情況看, 中游基因檢測(cè)環(huán)節(jié)的獲得融資額度較大, 歷史融資達(dá) 6000 萬(wàn)元以上的企業(yè)有 30多家。 上游設(shè)備、 試劑生產(chǎn)商中的初創(chuàng)公司,其歷史融資額超過(guò) 6000 萬(wàn)元的企業(yè)約 14 家。
生物信息分析平臺(tái)提供商獲得的歷史融資額則多集中在 2000 萬(wàn)元以下, 大額融資較少。
基因測(cè)序行業(yè)中上游公司數(shù)量分布
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相關(guān)報(bào)告:智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2018-2024年中國(guó)基因測(cè)序器產(chǎn)業(yè)全景調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》
2.上游設(shè)備、 試劑耗材生產(chǎn)商情況
設(shè)備、 試劑是基因檢測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。 其中測(cè)序儀、 數(shù)字 PCR 檢測(cè)儀 等設(shè)備是生產(chǎn)商收入平臺(tái),實(shí)際創(chuàng)造利潤(rùn)的是與設(shè)備相配套的試劑。 中國(guó)市場(chǎng)上約有 1000 多臺(tái)二代測(cè)序儀, 大多來(lái)自Illumina 和 Thermo Fisher 這兩家跨國(guó)公司。 據(jù)悉,2013 年兩家公司占有測(cè)序儀市場(chǎng) 超過(guò) 90% 的份額,處完全壟斷地位。
2014 年 Illumina 試劑提價(jià), 曾導(dǎo)致華大基因利潤(rùn)急速下滑, 年底其凈利潤(rùn)增長(zhǎng)率為 - 79.3% , 可見 上游設(shè)備生廠商對(duì)中游服務(wù)提供商的影響力
3.中游整體市場(chǎng)規(guī)模、 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況
與由跨國(guó)廠商壟斷的產(chǎn)業(yè)鏈上游相比,基 因檢測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈中游整體競(jìng)爭(zhēng)更為激烈,除華大基因、 貝瑞基因等頭部公司因在檢測(cè)樣本量上居于領(lǐng)先地位, 毛利率基本維持在 50% 以 外, 目前許多公司整體盈利水平低于上游設(shè)備、 試劑生產(chǎn)商。 但從市場(chǎng)容量來(lái)看, 基因檢測(cè)服務(wù)因直接面向醫(yī)療機(jī)構(gòu)、 個(gè)人、 科 研機(jī)構(gòu)、 制藥公司等用戶,其整體市場(chǎng)規(guī)模較大
基因測(cè)序行業(yè)上中游頭部公司利潤(rùn)情況
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4.產(chǎn)業(yè)鏈下游情況
基因測(cè)序下游用戶端決定了中游基因檢測(cè)服務(wù)細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模。 按照基因檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景,基因檢測(cè)服務(wù)也可劃分為科研級(jí)基因檢測(cè)、 臨床級(jí)基因檢測(cè)、 消費(fèi)級(jí)基因檢測(cè)。 相應(yīng)地, 其分別面向科研級(jí)市場(chǎng)、 臨床級(jí)市場(chǎng)和消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)??蒲屑?jí)市場(chǎng)用戶主體為科研機(jī)構(gòu)和制藥公司,由于每年科研經(jīng)費(fèi)總量是固定的, 國(guó)內(nèi)藥企新藥研發(fā)起步不久, 這些都限制了科研級(jí)基因檢測(cè)的市場(chǎng)容量和發(fā)展空間。 而臨床級(jí)市場(chǎng)用戶主體為醫(yī)療機(jī)構(gòu)和患者, 其對(duì)疾病治療的需求比較穩(wěn)定, 因而最具發(fā)展?jié)摿Α?/p>
近年來(lái), 隨著國(guó)家加快培育生物技術(shù)產(chǎn)業(yè), 把握我國(guó)在新世紀(jì)新科技革命的戰(zhàn)略機(jī)遇, 全面建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家, 使得生物行業(yè)蓬勃發(fā)展, 尤其將基因測(cè)序作為國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域, 加大支持力度, 先后推出了多項(xiàng)政策、 制度進(jìn)行扶持, 為行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。 短短幾年時(shí)間, 我國(guó)基因測(cè)序就經(jīng)歷了從無(wú)監(jiān)管、 到叫停、 到試點(diǎn)申報(bào)、 再到取消試點(diǎn)限制的一系列歷程,可謂是政策發(fā)布最為頻繁的行業(yè)之一。
二、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、全球基因測(cè)序行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(1) 全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模情況
2015 年被視為中國(guó)乃至全球基因測(cè)序大規(guī)模應(yīng)用的元年 , 從而帶動(dòng)了整個(gè)基因檢測(cè)行業(yè)發(fā)展 。 目前, 基因檢測(cè)行業(yè)也主要以二代測(cè)序技術(shù)應(yīng)用為主 。 據(jù) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) , 2014年至 2017年全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模年增長(zhǎng)率基本維持在 10 % 以上 , 預(yù)計(jì)到 2018 年將快速增長(zhǎng)至 117 億美元 。
全球基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)走勢(shì)
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企業(yè)在開發(fā)測(cè)序儀時(shí),通常都會(huì)設(shè)計(jì)與之配套的測(cè)序試劑和耗材,因此測(cè)序行業(yè)上游競(jìng)爭(zhēng)的核心還是在于測(cè)序儀的競(jìng)爭(zhēng)。此前,Illumina占據(jù)了全球測(cè)序儀器市場(chǎng)71%的份額;賽默飛世爾以16%的市場(chǎng)占有率居第二;羅氏排名第三,市場(chǎng)占有率為10%。前兩家測(cè)序儀公司的全球市場(chǎng)占有率接近90%,基因測(cè)序儀行業(yè)已經(jīng)形成寡頭壟斷的格局。在之后的幾年中,借助于HiSeq系列測(cè)序儀的不斷升級(jí)和推廣,Illumina 繼續(xù)蠶食剩余的市場(chǎng)份額,逐漸形成了一家獨(dú)大的局面。截至2016年,Illumina的市場(chǎng)份額已增長(zhǎng)至84%。
2016年全球新一代測(cè)序儀市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局
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2017年7月,瀚?;蜃灾餮邪l(fā)的第三代基因測(cè)序儀GenoCare正式投產(chǎn),首筆訂單達(dá)到700臺(tái)測(cè)序儀,未來(lái)有望打破外資壟斷上游的格局。
全球基因測(cè)序設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局(單位:%)
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(2) 全球基因測(cè)序應(yīng)用領(lǐng)域
在應(yīng)用領(lǐng)域方面, 基因測(cè)序最主要應(yīng)用于臨床檢測(cè)和科研服務(wù)。 其中臨床檢測(cè)項(xiàng)目占據(jù)了60%的市場(chǎng)份額, 以科研機(jī)構(gòu)、 藥企、 CRO公司和第三方實(shí)驗(yàn)室等一線科研單位為用戶群體的科研服務(wù)也占據(jù)了25%左右的市場(chǎng)。 隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和臨床轉(zhuǎn)化的不斷深入, 臨床檢測(cè)市場(chǎng)未來(lái)的增長(zhǎng)空間極大, 預(yù)計(jì)未來(lái)臨床檢測(cè)的市場(chǎng)比重將會(huì)繼續(xù)增加。
全球基因測(cè)序主要應(yīng)用領(lǐng)域占比
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2.、中國(guó)基因測(cè)序行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
(1)中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模情況
我國(guó)基因測(cè)序行業(yè)的發(fā)展基本與全球發(fā)展同步,發(fā)展初期主要通過(guò)引進(jìn)國(guó)外的第二代測(cè)序儀以用于開發(fā)下游的應(yīng)用。2008年,將第二代測(cè)序技術(shù)用于研究基因與性狀之間的關(guān)聯(lián),2010年,開發(fā)出可用于臨床的應(yīng)用,代表產(chǎn)品是無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)。新一代DNA測(cè)序技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu)、制藥企業(yè)、種子公司及其它生物公司的研發(fā)工作。不過(guò),基因檢測(cè)設(shè)備自主研發(fā)能力相比發(fā)達(dá)國(guó)家比較弱。
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)范化, 中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)增速明顯, 中國(guó)將進(jìn)入快速發(fā)展期, 有望成為全球NGS市場(chǎng)的大本營(yíng)之一。
2007-2016年,我國(guó)基因測(cè)序的收入每年以63.6%的速度增長(zhǎng),2009年收入達(dá)到3.6億元,2010年突破7億元,2016年實(shí)現(xiàn)50.6億元。
從歷年增長(zhǎng)來(lái)看,2014年以來(lái)多項(xiàng)政策放開,大大促進(jìn)了基因檢測(cè)的發(fā)展,近年來(lái)的增長(zhǎng)速度不斷加快(2014年、2015年、2016年增速分別為32.3%、44.1%、64.8%,由于在行業(yè)發(fā)展初期的基數(shù)小,前期增長(zhǎng)率基本在60%以上,不具可比性)。2017年中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模約為67億元, 預(yù)計(jì)2018年將達(dá)80億元, 2022年將突破150億元
2017-2020年中國(guó)基因測(cè)序市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)
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基因測(cè)序技術(shù)在腫瘤斱面的應(yīng)用主要包括腫瘤易感基因篩查、腫瘤早期診斷、腫瘤伴隨診斷和用藥指導(dǎo)、腫瘤愈后監(jiān)控4個(gè)方面,目前尚處于培育期,是未來(lái)最大的市場(chǎng),預(yù)計(jì)成熟后潛在市場(chǎng)千億級(jí);輔助生殖和遺傳病診斷均是百億級(jí)潛在市場(chǎng)。
(2)測(cè)序數(shù)據(jù)分析
隨著高通量測(cè)序設(shè)備的廣泛應(yīng)用,基因數(shù)據(jù)量也呈倍數(shù)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng),也使得基因測(cè)序的工作重心從繁重的人工測(cè)序轉(zhuǎn)到了中游的數(shù)據(jù)分析上。從二代測(cè)序儀運(yùn)行下來(lái)得到的原始數(shù)據(jù)并不能提供關(guān)于疾病的信息,需要后期經(jīng)過(guò)基因組的比對(duì),數(shù)據(jù)的過(guò)濾篩選等多個(gè)步驟才能得到基因組上的變異信息,才能為疾病的診斷和治療提供參考?;驍?shù)據(jù)分析和解讀,關(guān)系到下游基因測(cè)序的應(yīng)用,其是掣肘基因測(cè)序行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
目前基因測(cè)序數(shù)據(jù)分析市場(chǎng)行業(yè)集中度比較低,全球約有超過(guò)100家生物信息公司從事基因數(shù)據(jù)的分析和處理。同時(shí)現(xiàn)階段生物信息公司業(yè)務(wù)往往大而雜,而專注某一醫(yī)療領(lǐng)域的生物信息公司(如精準(zhǔn)癌癥)少之又少。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)專注基因組數(shù)據(jù)分析的生物信息公司并不多,以華大基因、榮之聯(lián)等為代表,自己擁有核心算法的公司將從中受益,該領(lǐng)域值得期待。
2015-2020年基因測(cè)序數(shù)據(jù)分析市場(chǎng)規(guī)模走勢(shì)
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(3) 科研級(jí)基因測(cè)序市場(chǎng)現(xiàn)狀
科研級(jí)基因檢測(cè)起步較早, 但受制于市場(chǎng)規(guī)模, 能容納公司有限, 專門布局該領(lǐng)域的公司較少, 大多數(shù)公司通常選擇臨床與科研并行。 目前基于科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)的科研級(jí)基因檢測(cè)市場(chǎng)趨于飽和, 呈分散化發(fā)展趨勢(shì)。
隨著二代基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用, 測(cè)序成本、 價(jià)格呈下降趨勢(shì), 一些科研機(jī)構(gòu)傾向于自購(gòu)測(cè)序設(shè)備。 基于科研機(jī)構(gòu)的市場(chǎng)走向分散化。 另外, 隨著國(guó)家“精準(zhǔn)醫(yī)療” 戰(zhàn)略推進(jìn),2018年科研經(jīng)費(fèi)將繼續(xù)呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì), 但市場(chǎng)空間仍然受限。 受生物藥研發(fā)熱潮影響, 藥物研發(fā)將成為基因檢測(cè)科研級(jí)市場(chǎng)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
(4) 臨床級(jí)基因測(cè)序市場(chǎng)現(xiàn)狀
臨床級(jí)基因檢測(cè)是基因檢測(cè)應(yīng)用中, 目前市場(chǎng)規(guī)模最大的細(xì)分賽道。 其次上市公司也多聚集在臨床級(jí)基因檢測(cè)領(lǐng)域。
具體來(lái)看, 華大基因、 貝瑞基因于2017年相繼憑借基因檢測(cè)業(yè)務(wù)上市, 以生育健康類為代表的臨床級(jí)基因檢測(cè)服務(wù), 占其營(yíng)業(yè)收入比重超過(guò)50%。 達(dá)安基因、 迪安診斷、 金域醫(yī)學(xué)最早以檢驗(yàn)、 診斷業(yè)務(wù)起家, 在臨床級(jí)基因檢測(cè)領(lǐng)域重點(diǎn)布局, 其收入占總收入比重不斷增加。 其余涉及臨床級(jí)基因檢測(cè)的上市公司多為制藥企業(yè), 如北陸藥業(yè)、 麗珠集團(tuán)、 馬應(yīng)龍藥業(yè)等。 布局方式以增資、 收購(gòu)基因檢測(cè)相關(guān)標(biāo)的為主, 其業(yè)務(wù)占公司總收入比重目前還不高
(5) 消費(fèi)級(jí)基因測(cè)序市場(chǎng)現(xiàn)狀
消費(fèi)級(jí)基因檢測(cè)具有大眾消費(fèi)屬性, 營(yíng)銷推廣和成本控制在其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中扮演重要角色。 前者影響產(chǎn)品在用戶群體中的知名度和品牌效應(yīng), 后者決定了其能否以價(jià)格更低、 檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確、 覆蓋檢測(cè)項(xiàng)目最多的產(chǎn)品, 獲得大量用戶。 消費(fèi)級(jí)基因檢測(cè)的市場(chǎng)營(yíng)銷模式大致分三種: 直銷、 代理商銷售以及與體檢機(jī)構(gòu)、 健身機(jī)構(gòu)、 美容機(jī)構(gòu)等合作。
基因測(cè)序行業(yè)發(fā)展動(dòng)因
我國(guó)大力推動(dòng)基因測(cè)序行業(yè)發(fā)展,一是為了經(jīng)濟(jì)效益,二是為了社會(huì)效益。經(jīng)濟(jì)效益方面,預(yù)計(jì)五年以內(nèi)一次測(cè)序的價(jià)格可以降到1000至2000 RMB左右。假設(shè)可以實(shí)現(xiàn),那么這項(xiàng)技術(shù)可以迅速普及,并帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益,因?yàn)槠胀ㄈ硕伎梢猿惺堋?/p>
社會(huì)效益包含三個(gè)方面,首先用于疾病的診斷。例如,對(duì)結(jié)核桿菌感染的診斷,以前主要依靠痰、糞便或血液培養(yǎng),整個(gè)檢驗(yàn)流程需要在兩周以上,現(xiàn)在采用基因診斷的方法,不僅敏感性大大提高,而且在1小時(shí)內(nèi)就能得出結(jié)果。
其次,用于疾病的預(yù)防?;驕y(cè)序檢測(cè)健康人群的基因型,預(yù)測(cè)個(gè)人患病的風(fēng)險(xiǎn),并向受檢者提出生活上的指導(dǎo),避免疾病的發(fā)生。
最后,指導(dǎo)個(gè)體化用藥。研究發(fā)現(xiàn)基因UGT1A1啟動(dòng)子區(qū)域的多態(tài)性與藥物伊立替康的毒副作用有相關(guān)性。如果盲目用藥可造成中性粒細(xì)胞減少及腹瀉的副作用。美國(guó)FDA已建議病人在使用伊立替康前要進(jìn)行UGT1A1基因型的檢測(cè)。中國(guó)國(guó)家衛(wèi)生部在新的臨床檢驗(yàn)項(xiàng)目目錄中也增列了“化學(xué)藥品個(gè)體化用藥基因檢測(cè)項(xiàng)目”。UGT1A1基因型檢測(cè)對(duì)于臨床正確用藥,減少毒副作用,提高療效具有明確的臨床意義。
總而言之,基因檢測(cè)是現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展一個(gè)新的里程碑,標(biāo)志著人類對(duì)自然發(fā)展過(guò)程規(guī)律的認(rèn)識(shí)提高到一個(gè)很高的水平,基因檢測(cè)給人類帶來(lái)全新的生活方式,人類開始可以從科學(xué)意義上為自己的命運(yùn)做主。
三、中國(guó)基因測(cè)序行業(yè)遠(yuǎn)未爆發(fā),未來(lái)行業(yè)發(fā)展可以預(yù)見
基因測(cè)序行業(yè)是一個(gè)市場(chǎng)空間巨大,基因測(cè)序服務(wù)的應(yīng)用方向在不斷拓展,市場(chǎng)空間也將進(jìn)一步拓寬。
腫瘤是機(jī)體在各種致癌因素作用下,局部組織的細(xì)胞在基因水平上失去對(duì)其生長(zhǎng)的控制增生所形成的新生物?!?014年世界癌癥報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,全球癌癥病例預(yù)計(jì)癌癥新增病例會(huì)從2012年的1400萬(wàn),遞增至2025年的1900萬(wàn),到2035年將達(dá)2400萬(wàn)。
腫瘤診斷和治療是基因測(cè)序最具發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用市場(chǎng),主要原因有:1)全球癌癥發(fā)病率逐步攀升,癌癥負(fù)擔(dān)正在不斷加重,8個(gè)死亡病例中就有1個(gè)就是癌癥,特別對(duì)中國(guó)而言,人口老齡化的不斷增加,環(huán)境污染和食品安全問題日益惡化,都使癌癥的負(fù)擔(dān)尤為突出;2)由于腫瘤具有顯著的個(gè)體差異性,傳統(tǒng)醫(yī)療方式在腫瘤治療上具有非常大的局限性,而基因測(cè)序能夠提供病患個(gè)體差異信息,并為腫瘤治療提供指導(dǎo),能夠提高用藥的安全性和有效性。
2018年全球基因測(cè)序技術(shù)在癌癥領(lǐng)域滲透率分析
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1、國(guó)家政策大力扶持
近幾年以來(lái),隨著國(guó)家加快培育生物技術(shù)產(chǎn)業(yè),把握我國(guó)在新世紀(jì)新科技革命的戰(zhàn)略機(jī)遇,全面建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,使得生物行業(yè)蓬勃發(fā)展,尤其將基因測(cè)序作為國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域,加大支持力度,先后推出了多項(xiàng)政策、制度進(jìn)行扶持,為行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。短短幾年時(shí)間,我國(guó)基因測(cè)序就經(jīng)歷了從無(wú)監(jiān)管、到叫停、到試點(diǎn)申報(bào)、再到取消試點(diǎn)限制的一系列歷程,可謂是政策發(fā)布最為頻繁的行業(yè)之一。
2、未來(lái)行業(yè)發(fā)展可以預(yù)見
基因技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜疾病、農(nóng)業(yè)基因組學(xué)、微生物學(xué)和宏基因組學(xué)等研究領(lǐng)域,將對(duì)人類健康、農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護(hù)帶來(lái)巨大的變革;
基因技術(shù)應(yīng)用于生殖健康,將顯著降低出生缺陷,提高人類健康水平;
腫瘤基因組研究將揭示腫瘤的發(fā)病機(jī)制,腫瘤基因組測(cè)序技術(shù)成為腫瘤的個(gè)體化治療的基礎(chǔ);
基因組技術(shù)與傳統(tǒng)臨床醫(yī)學(xué)的最新科研結(jié)果結(jié)合,形成精準(zhǔn)醫(yī)療,為疾病診斷、治療、臨床決策帶來(lái)革命性的改變。



