為什么我們選擇“顯微鏡和下一代測序（NGS）市場技術(shù)演變”這個主題進行討論？因為這個市場正在經(jīng)歷巨大的技術(shù)變革，也為攝像頭中的圖像傳感器行業(yè)帶來了新的市場機遇。

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，攝像頭是顯微鏡和下一代測序的關(guān)鍵組件。實際上，目前大部分顯微鏡都是使用至少一個或更多攝像頭的數(shù)碼顯微鏡。光學(xué)顯微鏡的主流趨勢是朝著分辨率更高，采集速度更快和靈敏度更高的方向發(fā)展，以便更快、更有效地進行診斷，并對生物體進行實時成像。電荷耦合器件（CCD）是目前主要的圖像傳感器技術(shù)，但隨著對圖像采集速度的要求不斷提高，科學(xué)級互補金屬氧化物半導(dǎo)體（sCMOS）正在收獲市場份額。但是，對成像質(zhì)量追求正在被另一種趨勢“蓋過風(fēng)頭”，這種趨勢就是便攜式即時診斷（Point-of-care）顯微鏡。這些系統(tǒng)更時尚經(jīng)濟，并且可以將顯微鏡檢查結(jié)果直接提供給護理人員。

下一代測序也是如此。已經(jīng)呈現(xiàn)出兩種截然不同的趨勢：一種是通過非常昂貴、笨重的設(shè)備提高吞吐量；另一種則是選擇吞吐量較低、價格實惠的設(shè)備，占地面積較小，大大提高了可用性。以Illumina為例，作為光學(xué)下一代測序市場的領(lǐng)導(dǎo)者，擁有超過了80%的市場份額：Illumina擁有高端系統(tǒng)的多樣化產(chǎn)品組合，但最近推出了更便宜、低吞吐的系統(tǒng)：iSeq100。這順應(yīng)了下一代測序商品化的趨勢。iSeq100不再將光學(xué)系統(tǒng)集成到儀器中，而是在流動池（flow cell）內(nèi)直接使用了一次性圖像傳感器，這代表了下一代測序市場的革命性改變！確實，價格降低了，Illumina可以將其配置到更多的系統(tǒng)中，從而帶動耗材銷售量；隨著銷量增加，價格還有望繼續(xù)降低。無獨有偶，Illumina的中國競爭對手華大基因（BGI）最近也宣布了基于CMOS芯片的下一代測序臺式系統(tǒng)。

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未來，人工智能（AI）的滲透力很強，正在顛覆顯微鏡硬件生態(tài)系統(tǒng)。因為深度學(xué)習(xí)不僅能以較低的硬件成本實現(xiàn)超高分辨率，而且還能實現(xiàn)自動化。

本報告描述了顯微鏡和下一代測序領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，以及對市場和生態(tài)系統(tǒng)的影響。

下一代測序的21世紀(jì)技術(shù)發(fā)展路線圖

各個細(xì)分市場表現(xiàn)不一，顯微鏡和下一代測序的圖像傳感器市場表現(xiàn)亮眼

在系統(tǒng)級層面，2018年全球顯微鏡和下一代測序市場規(guī)模為41億美元。光學(xué)顯微鏡是市場規(guī)模最大的細(xì)分領(lǐng)域，2018年的市場規(guī)模為25億美元。用于顯微鏡和下一代測序的攝像頭市場規(guī)模為3.67億美元，預(yù)計到2024年將達到4.46億美元，復(fù)合年增長率為3.3%。同時，用于顯微鏡和下一代測序的圖像傳感器在2018年的市場規(guī)模為3100萬美元。雖然市場規(guī)模非常小，但預(yù)計將快速增長。2018~2024年期間，其市場規(guī)模的復(fù)合年增長率為9%，出貨量的復(fù)合年增長率為18%，驅(qū)動力主要來自下一代測序?qū)D像傳感器的消耗量增加。用于顯微鏡的圖像傳感器市場可分為四類，且成熟度不同。例如，光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡（TEM）市場相對成熟，增長速度較慢。即時診斷顯微鏡屬于新興市場，在2018年的市場規(guī)模還相對較小，但有望實現(xiàn)快速增長。

屬于下一代測序耗材的圖像傳感器市場正在蓬勃發(fā)展。這種新的商業(yè)模式意味著圖像傳感器將成為一次性產(chǎn)品，相比過去在顯微鏡和下一代測序系統(tǒng)中使用的圖像傳感器，其平均銷售價格非常低。

該報告對2018年的市場情況進行了詳細(xì)分析，并提供了2018~2024年系統(tǒng)級、模組級（攝像頭）和器件級（圖像傳感器）的市場發(fā)展預(yù)測，以及支持預(yù)測結(jié)論的假設(shè)和相應(yīng)的技術(shù)路線圖。

2018~2024年用于顯微鏡和下一代測序的攝像頭市場預(yù)測

圖像傳感器、攝像頭和系統(tǒng)級廠商位于供應(yīng)鏈的不同位置，協(xié)作打造結(jié)構(gòu)化生態(tài)系統(tǒng)

大約在五年前，基因組1000美元的價格壁壘就被打破了。由于現(xiàn)在的設(shè)備吞吐量更高、速度更快，基因組正朝著100美元的大關(guān)邁近。最終目標(biāo)是將價格降至10美元，在此進程中，半導(dǎo)體技術(shù)是關(guān)鍵的推動力。測序價格降低、商品化競爭，出貨量將激增，這對半導(dǎo)體行業(yè)來說是巨大的機會。

如果談及生態(tài)系統(tǒng)，顯微鏡和下一代測序?qū)儆诮Y(jié)構(gòu)化市場，參與廠商數(shù)量不多。系統(tǒng)級廠商層面，主要的光學(xué)顯微鏡廠商有奧林巴斯（Olympus）、尼康（Nikon）、蔡司（Zeiss）和萊卡（Leica Microsystems）。幾大巨頭瓜分了光學(xué)顯微鏡市場超過80%的市場份額。透射電子顯微鏡的主要廠商有日本電子株式會社（Jeol）、賽默飛世爾（Thermo Fisher Scientific）和日立高新技術(shù)（Hitachi High-Technologies），光學(xué)下一代測序的主要廠商有Illumina、Pacific Biosciences和華大基因（BGI）。模組級（攝像頭）層面，市場結(jié)構(gòu)良好，包括奧林巴斯和蔡司等集成廠商，以及Teledyne、索尼（Sony）、濱松（Hamamatsu）和安道爾（Andor）等專業(yè)廠商。在透射電子顯微鏡的攝像頭市場中，主要廠商有Gatan和賽默飛世爾，Gatan已被賽默飛世爾收購。為顯微鏡和下一代測序提供圖像傳感器的廠商有索尼、安森美（ON Semiconductor）、濱松、長光辰芯（Gpixel）、豪威科技（Omnivision）和艾邁斯半導(dǎo)體（ams）。

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《賽默飛世爾科技DNA測序芯片：Ion 520》

最近，顯微鏡制造商的并購都旨在尋找數(shù)據(jù)管理和軟件領(lǐng)域的專業(yè)知識補充。如蔡司于2019年收購gom，奧林巴斯于2017年收購Image Stream Medical。這也反應(yīng)了隨著深度學(xué)習(xí)算法的發(fā)展，在該領(lǐng)域的影響力與日俱增。

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《醫(yī)療診斷領(lǐng)域的人工智能（AI）專利分析-2019版》

在此報告中，Yole分析了該市場的主要參與者以及供應(yīng)鏈，并討論了技術(shù)的發(fā)展趨勢及其對生態(tài)系統(tǒng)的影響。

用于顯微鏡和下一代測序的攝像頭生態(tài)系統(tǒng)