我国兽用诊断试剂产业现状与未来趋势

王子健， 陈颖钰， 胡长敏 ， 郭爱珍*

1.华中农业大学农业微生物学国家重点实验室，武汉430070；2.华中农业大学动物医学院，武汉430070

传统的兽用诊断试剂是指采用免疫学、微生物学、分子生物学等原理或方法制备的、在体外用于动物疾病和感染检测、诊断及流行病学调查等的试剂。在新形势下，以在体外对动物机体成分进行检测的方式，获取疾病诊治、检测、健康状态等数据的产品都属于兽用诊断试剂的范畴[1]。兽用诊断试剂常以单种或组合形式应用于各种诊断和检测技术中，目的主要是对确定群体中的患病动物、感染动物，或对动物个体患病与否进行判断[2]。兽用诊断试剂产业作为兽医生物制品产业的核心元素之一，集合了多个高新技术行业，是一门多学科交叉、技术密集、资金密集型的产业[3]。我国兽用诊断试剂产业虽已初具规模，但跨国公司仍占据市场主导地位。随着规模化、集约化、现代养殖模式的深入发展以及人们对养殖安全、食品安全、公共卫生和生态安全的要求日益提高，我国兽用诊断试剂表现出巨大的市场潜力，兽用诊断试剂产业将持续发展，并不断挑战跨国企业的产品。在机遇和困难并存的条件下，短期内兽用诊断试剂全面实现“中国替代”暂无可能。因此，需要认真分析形势，迎难而上，解决“卡脖子”的关键问题，逐渐提高行业水平，最终掌握行业话语权。

1 兽用诊断试剂产业现状

发达国家兽用诊断行业起步早，现已实现专业化与精细化，拥有先进成熟的技术平台与完善的销售网络，同时研发力度大、诊断产品全，有自己的核心技术与明星产品，在行业产业链的关键环节占据垄断地位[4]。虽然跨国公司的产品质量好、更稳定，但是也有购买成本高、购买周期长、售后服务慢等劣势。与发达国家相比，我国兽用诊断试剂行业起步较晚，专业化诊断试剂公司数量较少，研发投入力度不足，缺少原始创新，产品类型单一，兽用诊断试剂产业差异较大[5]。近年来生物安全事件时有发生，新的资本注入活跃，随着我国政府“放管服”政策的推动，兽用诊断试剂产业整体呈现快速发展的态势。

1.1 国际现状

1.1.1 大型企业成立较早，行业垄断明显 20 世纪60 年代以前，正式的兽医兽药行业尚未形成，动物保健、疾病检测等领域几乎是一片空白。到20 世纪60 年代，随着专业化、规模化养殖企业的发展，动物饲养密度迅速增加，多种动物传染病开始大范围流行。为诊断并控制动物传染病，一批以动物诊断为主营业务的企业诞生。到20 世纪末，追求利润成为集约化养殖企业的唯一目的，这一时期养殖业蓬勃发展，兽医服务人员不仅要防治疾病，还要参与到养殖场的各个生产环节，动物保健与疾病诊断行业也进一步壮大[2]。进入21 世纪后，诊断行业呈现相对稳定向上的发展趋势，各大企业如爱德士（IDEXX）、赛默飞（Thermo Fisher Scientific）、默克（Merck）、安捷伦（Agilent）等通过并购、重组，实现强强联合，少数企业占据了大部分市场份额，逐渐形成行业垄断[6]。

1.1.2 重视产品研发，掌握核心技术 保持企业核心竞争力和龙头地位的关键之一是持续的高研发投入，以保证其产品创新能力的稳定提高和产品的国际引领作用。国际大型企业的科研投入一直占有较高的比重。爱德士研发投入常年占其总营收的6%以上，2019 年，罗氏在诊断研发的投入占诊断总营收的11.3%，雅培在诊断研发的投入占总营收的7%[7]。足够的研发经费是保证企业原始创新、让产品拥有竞争力最重要的基础。

诊断试剂产业是技术密集型产业，各大企业都有自己的核心技术，形成优势产品。跨国公司通过兼并整合，不断扩大自己的业务范畴，但其优势产品仍突出，以保证各自的市场细分地位。如爱德士公司专用于检测动物疾病的SNAP 检测系列产品[8]，爱贝斯公司的生化分析仪[9]，赫斯卡公司的宠物血液检测[10]在各自领域都具有较高影响力和市场占有率。

1.2 国内现状

1.2.1 诊断产品种类较少，动物种类覆盖率较低 我国是动物养殖大国，猪饲养量占全球总量的一半，禽饲养量世界第一，牛饲养量世界第三。但是我国动物疾病控制水平相对较低，多种疾病流行，防控形式严峻。因此，我国兽用诊断试剂市场潜力巨大。尽管如此，我国兽用诊断试剂的种类和数量远不能满足疾病防控的需求。据国家兽药数据库资料显示，截至2020年8月，获取国内新兽药证书的兽用诊断试剂产品共60 个，其中一类新兽药产品 6 个，二类 28 个，三类 26 个[11]。各产品主要为ELISA 抗体检测试剂盒，猪病产品约占40%（图1）；国内获批文号的兽用诊断试剂有63个，猪病产品占40%以上。这体现出我国的兽用诊断试剂还存在许多短板：①一类新兽药与新型检测产品数量少，创新性不足；②猪用诊断试剂较多，其他动物用检测试剂较少，动物分布不均衡；③传统疾病检测试剂较多，新发病检测试剂较少，检测疾病种类不够完善。

图1 国内兽用诊断试剂产品数量Fig.1 Numbers of veterinary diagnostic reagent in China

1.2.2 产业链分布不合理，大型企业数量少 我国兽用诊断试剂产业链分布不均，关键环节长期被外企把控。产业链上游环节是产品研发与原材料的生产，60 个获新兽药证书的诊断试剂中，只有6个是企业独立完成的，其余全部由大学、研究所和企业共同完成，体现出产品研发层面的薄弱。同时，关键原材料不能自给，严重依赖进口。这些原材料虽然产值只占行业的10%左右，但是属于高壁垒环节，毛利率可达90%以上，是产业链中的源头与核心环节，技术难度高，跨国企业长期把控原材料供应与价格，行业垄断严重。

兽用诊断试剂的中游环节包含诊断试剂的生产、制造与销售，占整个产业的70%，是产业的主要领域。跨国企业依靠资金、技术、经验等方面，在诊断试剂的生产、制造与销售环节拥有相当的优势。国内企业的生产与制造工艺还有所欠缺，营销模式简单粗放，缺少市场的精细划分。

兽用诊断试剂的下游环节主要是终端消费与服务环节，主要包括检测机构和养殖企业。只有少数大型企业和集团公司自身具有常规检测能力，大部分企业多依赖第三方检测机构。农业农村部办公厅2020 年印发《关于加快推进第三方兽医检测机构等社会力量参与生猪生产恢复发展和动物防疫工作的通知》，对第三方兽医检测实验室的发展起了进一步的引导作用，并对第三方兽医检测实验室的规范化运行起了促进作用。但整体水平上，第三方兽医检测实验室数量少，未形成体系，服务能力和社会责任意识还有待提高。

2 兽用诊断试剂产业面临的挑战

我国兽用诊断试剂产业面临两重挑战，一是国内动物饲养量大，疾病种类多带来的内部防控压力；二是国际兽用诊断试剂企业带来的外部竞争压力。

2.1 动物疾病内部防控压力大

动物疾病防控水平是动物养殖业的核心竞争力。我国动物养殖量大、区域分散、养殖模式多样化，对疾病控制措施全覆盖、精准化提出考验。同时随着全球经济一体化和国际贸易的迅速发展，动物疾病的跨境传播增加，需要更高水平的疾病传播风险分析和预警能力，才能有效控制以非洲猪瘟为代表的重大动物传染病风险。此外动物疾病对公共卫生、食品安全、动物福利和生态安全的影响受到广泛关注，“one-health”理念深入人心。动物疾病控制不但要涉及发病动物，还需关注未发病的动物、人类、环境等因素[12]。未来重要动物疫病的净化进程将会加快，对病原学检测、监测和净化评估能力提出更高的要求。这些都给兽用诊断试剂产业带来巨大的压力，要求产品种类齐全，以满足不同动物、不同疾病与不同用户的检测需求；而且在性能上要求实现早、快、准地诊断，以实现“早、快、严、小”地控制疫情，防止病毒传播和蔓延。我国《一、二、三类动物疫病病种名录》中，规定了一类（17 种）、二类（77 种）和三类（63 种）共157 种重要疫病。但是，目前只有79 个兽用诊断试剂注册产品，涉及猪、鸡、牛、羊、犬的24 种病，动物种类与疾病种类的覆盖程度还远远不够。随着监管力度的加大，兽医检测市场上将不允许无GMP 资质企业生产的产品和未获得合法手续的产品流通，体现出我国兽用诊断试剂产业与动物疾病防控需求之间存在较大差距。

2.2 国际企业外部竞争压力大

跨国企业在技术、资金、经验等各方面都比国内企业更有优势，给我国兽用诊断试剂企业的发展带来巨大压力。分析显示，进口生物试剂在国内高水平研究院的使用比例非常高，特别是中高端生物试剂的进口比例达到79%。凡是涉及复杂、精细技术的实验，如电镜观察、冰冻切片、超高速离心等操作，无一例外地均使用进口设备，国内企业缺乏竞争力。在无法拒绝竞争的情形下，寻找优势互补的对手进行合作，可能是突破困境、实现弯道超车的有效途径之一。近年来，国内企业开始在不同方向寻求突破口。瑞普生物选择布局连锁宠物医院，普莱柯选择检测试剂和独立实验室，中科基因选择为企业提供临床检验试验等第三方服务[13]。面对行业的压力，国内企业迎难而上，但兽用诊断试剂的自主化仍需长期的坚持与努力。

3 兽用诊断试剂产业的发展趋势

发展良好的诊断试剂企业，多具有以下三个特点，一是注重高新技术的研发，二是具有品牌优势和特色产品，三是注重服务平台建设，形成完善的服务体系。为避免我国兽用诊断试剂行业发展受制于人，应对突发动物传染病等事件，全面加强行业国产化与品牌建设势在必行。根据我国动物疫病防控形势和诊断试剂的产业现状，本文从产业链的三个环节，为行业的未来发展提出以下建议。

3.1 上游提升原始创新能力

“十四五”时期，中国将大力发展科学技术，强化国家战略科技力量，完善科技创新机制，培养高水平人才队伍。提升兽用诊断试剂产业原始创新能力、突破“卡脖子”难题是提高产业水平的基础。相关企业与高校应当着眼长远利益，紧跟时代潮流，应国家之所需，加强基础研究力度与人才培养，提升兽医行业“软实力”，可在原材料、技术创新与新型靶标三个方向寻求突破。

突破原材料的限制是提升兽用诊断试剂行业的重要途径之一。实现原材料的自主供应，不但可以降低新型诊断试剂的生产成本，同时可以增加产品研发与质量优化投入，降低产品价格，增加营收，形成良性循环。技术创新是提升行业上游原始创新能力的又一重要途径。现代化养殖模式以规模化、集约化和产业化为特点，需要多联、快速、简便、高通量、自动化病原学检测技术和产品。多重实时荧光定量PCR、环介导等温扩增技术[14]、纳米颗粒miRNA 电化学检测方法[15]、纳米孔测序技术[16]、基于 CRISPR/Cas12 和 Cas13 的快速现场分子诊断技术[17]、自动显微镜分析犬猫尿液中的细胞与晶体类型[18]，都是技术创新的勇敢尝试。 提升行业的发展同样可以通过多组学手段[19-20]，筛 选 新 型 蛋 白[21]、microRNA[22-23]、CircRNA[24-25]等新型诊断靶标，提高检测方法的敏感度与特异性，开发更准确、便捷的创新型产品，应对更加复杂的诊断环境，提高市场占有率。

3.2 中游打造企业品牌效应与特色产品

国际企业巨头的业务涉及材料、诊断试剂、设备、检测和服务等多个方面，有各自占据市场的优势技术和产品。性能良好、质量稳定的产品，甚至成为业内参考的“金标准”[26]。对此，国内企业应努力完善生产平台和工艺，在关键材料的生产工艺上取得突破，提高产品质量，形成品牌效应，在细分市场中获取份额；同时兼顾产品系统化和系列化，打造特色产品，创造综合效益。

3.3 下游建立系统性服务体系

重要动物疾病的净化是疾病控制的最终目标。相关企业可以结合我国实际情况，联合第三方检测实验室参与各级动物疾病控制和净化计划中，打造系统化服务的经营模式。在动物养殖、疾病控制与净化，将诊断试剂应用于流行病学本底调查、风险监测和分析、疾病控制效果评价等各个环节，推动动物疾病防控水平的提高和疾病净化从单场向区域拓展；或通过利用大数据-云平台[27-29]，建立生产企业与养殖企业、生产企业与第三方检测实验室之间的共享机制，将物联网的即时性与实验室检测的准确性结合起来，建立数字化的兽医诊断体系，实现专家共享和信息资源共享，提高兽医诊断水平，促进疾病有效防控，通过多种方式建立完善的服务体系。

4 展望

随着我国综合国力的不断提升，兽用诊断试剂行业表现出巨大的发展空间。我国兽用诊断试剂行业仍处于发展的初级阶段，基础研究深度不足，创新能力较弱，大型企业数量较少，行业竞争力不足；同时行业潜力巨大，可供借鉴的资源和模式丰富，起点高，发展快，处于挑战与机遇并存的境地。产业升级需要深厚的基础研究作为支撑，未来的兽用诊断试剂行业的发展应着重于新材料、新方法等研究，提高上游的原始创新，通过加大高校与院所的人才培养力度，增强企业责任感，提高行业内的主动权、话语权；同时对中游产品进行系统化、系列化改造，提升品牌效应，提高产品竞争力；在下游进行市场细分，建立完善的服务系统，为客户提供上中下游整体性的解决方案。通过合作与借力，加强创新能力，增加特色产品，提高品牌价值，实现我国兽用诊断试剂行业的可持续发展。