永生之門——哪里是中國干細胞技術的創新尖峰？
干細胞技術作為再生醫學的明星療法獲得了廣泛的關注,全球干細胞產業也進入高速發展期,預計到2020年,干細胞市場將達1475億美元,中國干細胞市場規模將達905億元人民幣。干細胞產業的強大推動力來自于研發,本文從全國各大核心城市角度入手,通過對于科研論文、專利的分析,尋找中國干細胞技術的創新尖峰,為投資、產業研究提供參考。
永生之門——什么是干細胞技術?
圣經中說耶穌對門徒說:“引到永生的門是窄的,路是小的,找到的人也少。”古往今來,未曾有人一睹永生之門的光芒,隨著生命科學的發展,人類的壽命雖然在延長,但也未能突破靈長類動物本源的壽命極限。直到干細胞技術的出現,才開啟了我們對于永生的遐想。
干細胞是一種具有自我更新能力和多向分化潛能的原始細胞,是機體的起源細胞,在一定條件下,可以分化成多種功能細胞或組織器官。在成體組織中,干細胞作為身體的修復系統,補充成體組織。
干細胞的分類方法有兩種:一種是根據干細胞所處的發育階段分為胚胎干細胞和成體干細胞;第二種根據分化程度與分化潛能分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。胚胎干細胞的發育等級較高,是全能干細胞,而成體干細胞的發育等級較低,是多能或單能干細胞。
圖1. 干細胞的分類
資料來源:華夏幸福產業研究院整理
干細胞獨特的生物學特性即“干性”,是其具有巨大臨床應用價值的基礎。所謂干細胞的“干性”是指干細胞所特有的高度增殖、自我更新和多向分化潛能:
高度增殖:干細胞具有強大的增殖潛力,如造血干細胞,每天由骨髓造血干細胞產生約1011個血細胞釋放進入血液。
自我更新:干細胞具有長期傳代的能力,而且可以一直保持其分化性能。人體中很多組織需要不斷更新,如皮膚、血液等,這些都是由干細胞幫助完成的。
多向分化:分化是指相同的細胞類型經過細胞分裂后逐漸在形態、結構和功能上形成穩定性差異,產生不同的細胞類群的過程,干細胞具有多向分化的能力。
干細胞因為具有強大的復制、分化能力,因此在疾病治療、醫學美容、器官移植、生物修復四大醫療健康領域有著突出的應用前景:
圖2. 干細胞的應用場景
資料來源:華夏幸福產業研究院整理
圍繞干細胞應用的相關技術被稱為干細胞技術,涉及到干細胞采集與存儲、干細胞增殖與干細胞新藥研發以及干細胞的治療。
萬億藍海——干細胞技術市場空間有多大?
干細胞市場空間巨大,孕育著萬億的藍海市場。數據顯示,2010年全球干細胞市場規模大約為215億美元,到2014年已經超過500億美元,年復合增長率達到23.9%。2018年全球干細胞潛在市場規模接近1195億美元,預計未來5年將繼續保持20%以上的速度增長,到2024年全球干細胞市場將達到3614億美金。
圖3. 全球干細胞市場規模(億美元)
數據來源:前瞻研究院、華夏幸福產業研究院整理
從空間分布上看,北美和西歐是最大的兩個干細胞市場,分別占據了44%和38%的市場份額;亞太地區是第三大干細胞市場,占據17%的市場份額;世界其他地區在干細胞領域幾乎沒有貢獻。
我國干細胞產業發展比較晚,早期曾有某一段時間快速發展,但隨后受到政策影響而發生緊縮,屬于政策影響較大的產業。2015年國家陸續出臺政策,釋放促進干細胞產業健康發展的信號,干細胞產業又進入快速發展期。從數據上看,2012年我國干細胞醫療市場規模僅僅62億元,2018年達到了657億元。考慮到中國目前的老齡化加劇所導致的疾病譜的改變,未來對于干細胞技術的需求將進一步增大,預測到2024年,中國干細胞醫療產業市場規模將超過1300億元。
圖4. 中國干細胞市場規模(億元)
數據來源:前瞻研究院、華夏幸福產業研究院整理
創新尖峰——干細胞研發哪家強?
干細胞產業的發展高度依賴技術研發,是典型的研發驅動型產業,將全國各大核心城市所擁有的干細胞論文與專利的數量進行比較,可以作為全國各個核心城市干細胞技術研發能力比較的重要維度,幫助尋找干細胞技術研發的創新尖峰。分析的結果也可以為后續投資、產業研究提供參考。本章節數據來自于與中科院上海生命科學院的合作研究。
論文發表方面
選取過往十年的數據,從全國各大核心城市來看,上海、北京、廣州三大城市在干細胞領域的論文發表上位列全國前三位,與全國三大城市群對應,代表由長三角、京津冀、珠三角為引領的城市群在干細胞的基礎研究與論文發表上的領先實力。
圖5. 中國各大城市干細胞論文發表數量(2009-2018)
數據來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業研究院整理
從論文發表機構來看,上海交通大學、中山大學、浙江大學、復旦大學位列前四位,其中上海交通大學、浙江大學以及復旦大學均屬于長三角城市群,長三角的名校干細胞理論研究的基礎十分雄厚;前十名中,醫學類院校占據40%,由此可見醫學尤其是臨床治療對于干細胞技術有著強烈的興趣。
圖6. 干細胞論文發表數量Top10機構(2009-2018)
數據來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業研究院整理
專利申請方面
從全國各大城市來看,上海、北京、廣州位列全國前三位,與論文發表數量對應,杭州以及合肥在論文發表數量上雖然稍顯落后,但是在專利申請數量上位列全國前六,由此判斷兩城市在干細胞技術轉移方面有優勢。
圖7. 中國各大城市干細胞專利申請數量(2009-2018)
數據來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業研究院整理
從專利機構來看,共有9大機構專利申請數量在過往十年超過20項,4家位于廣州,4家位于上海,1家位于杭州。企業機構占比20%,其中賽萊拉干細胞科技有限公司專利申請數量高達140項,由專利數量可推斷該企業在技術轉移上具有優勢。
圖8. 20項專利以上的機構(2009-2018)
數據來源:中科院上海生命科學院、華夏幸福產業研究院整理
總結
通過對各大核心城市關于干細胞技術論文發表、專利申請數量的分析,發現上海、北京、廣州三大城市始終位居全國前三位。這三大城市形成了中國干細胞技術的創新尖峰,與中國三大城市群對應。
在論文發表上,上海與北京遙遙領先于廣州,這很大程度上是因為上海、北京生命科學相關的高校眾多,但是在專利申請上,上海、北京、廣州之間的差距較小,而且在9家專利申請超過20項的機構中有4家來自廣州,說明廣州在干細胞技術轉移方面具有一定的優勢,能夠在科研論文發表數量有限的情況下保持較高數量的專利申請,因此如果關注干細胞的技術轉移,廣州也許是個不錯的選擇。
對于各城市研發機構的深入分析可以發現,干細胞的論文發表全部來自于高校,而且40%的高校是與醫學相關,這可能是因為干細胞技術與醫療強關聯的屬性,吸引醫學相關院校進行基礎研究;另一方面,也可能是由于醫學類院校具有大量臨床資源,方便進行干細胞相關的基礎研究。在專利申請機構方面,依然以科研院所為主,但是個別潛心于干細胞領域的企業專利申請數量遙遙領先。
由此可見,在干細胞創新技術的挖掘上,由于干細胞技術的應用具有多元化的特點,且前期基礎研究往往需要深入的理論基礎與多學科交叉,因此高校與科研院所具有孕育干細胞創新技術的土壤,一方面可選取高校干細胞的底層技術進行定向孵化,另一方面可由企業向高校提出課題需求,由高校作為主體進行前期研究。
通過對于創新尖峰的尋找,發現上海、北京、廣州在干細胞技術領域具有突出的創新實力與科研基礎,可進一步深挖相關資源,進行產業布局。
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