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回顧歷史，醫學檢驗是一門古老的學科。遠在公元前430年，希臘醫生希波克拉底（Hippocrates）就用感官直視法（色、嗅、味等）對尿液進行觀察，以輔助有關疾病的診斷，開拓了人類歷史上最早和最原始的醫學檢驗方法。
公元1300年，尿檢在歐洲開始普及。
公元1500年，內科醫生開始使用尿液顏色比對圖進行直觀尿液分析。1674年荷蘭顯微鏡學家、微生物學家安東尼·列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）利用自制的顯微鏡首次發現了微生物，觀察到肌纖維和微血管中血流，并于1684年出版了世界上第一本利用顯微鏡繪制出的細菌繪圖。從此，以形態學檢查為主的實驗活動已漸漸成型，醫學實驗的基礎逐步奠定。
而受限于體外診斷技術的發展與應用，真正在臨床上發揮重要作用的實驗室檢查發展至今不到百年。
1950年美國紐約退伍軍人管理局醫院的所羅門·伯森（Berson F S）和羅莎林·雅洛（Yalow R S）首先發明了放射免疫分析法。開啟現代臨床實驗室檢查。
中國的臨床實驗室檢查伴隨新中國成立而發展。經歷了從經典手工、作坊式設備，到標準化、智能化、自動化管理的全過程，在不同時代賦予其不同特征。
▲ IVD產業發展
全球體外診斷IVD企業主要起步于五十年代，目前是全球醫療市場規模最大的細分領域。
隨著科學技術的快速發展，全球IVD產業先后經歷了化學發光、酶免疫、單克隆抗體技術、DNA/RNA分子技術的變革，每一次技術革命都使體外診斷產品跨上了一個新的臺階，不僅靈敏度、特異性有了極大提高，而且應用范圍迅速擴大，操作門檻逐步降低，商業價值日趨重要。
因“設備+耗材”的特殊性，IVD產品毛利率高于醫療產業平均值達40%以上。
創新和并購貫穿IVD產業發展的主線，目前全球體外診斷產業仍然是“4+X”格局。第一梯隊為：羅氏、雅培（收購美艾利爾）、西門子、貝克曼（丹納赫），“X”則包括賽默飛、BD、希森美康等在細分領域具備優勢的第二梯隊。全球前十的企業占據了大約80%以上市場份額。
中國的體外診斷IVD企業起步于八十年代初。比起全球，大約落后二十年，但發展十分迅速。
據《中國醫藥健康藍皮書》數據，2019年中國IVD產業年復合增長率高達18.7%，并且之后也將以18%左右增長，遠高于全球IVD產業5%的年復合增長率。
從九十年代初第一個外資IVD企業進駐中國，到2020年，中國市場呈現出低端國產占主流，中端外資與國產競爭進行時，高端國產與外資技術差別較大的格局。一半以上市場仍然被外資品牌占領。
IVD是目前確診一個疾病的兩大途徑之一（另一項是影像診斷）。比如確診此次新冠病毒的金標準就是“CT+核酸檢測”。在中國醫院隸屬“檢驗科”。
IVD細分領域眾多，覆蓋臨床80%以上的疾病診斷。
隨著技術不斷革新，IVD領域已將重心轉向免疫診-斷化學發光、分子診斷-基因測序，分子診斷-數字PCR以及自動化流水線和POCT。
1949—1979，中國體外診斷原始萌芽時代。
從建國到七十年代末，中國各醫院檢驗科，臨床檢驗項目大多限于血、尿、便三大常規和一般的體液檢驗。檢驗試劑基本由醫院檢驗科人員根據需要自行配制，技術也是最簡單的細胞形態學和手動低端生化診斷。
北京協和醫學院謝少文教授在朝鮮戰役中主持反細菌戰東北調查團的實驗室鑒定工作，受到國務院嘉獎，成為中國醫學微生物學最早奠基人之一。
蔡宏道教授被任命為上海同濟大學醫學院副教授兼附屬醫院檢驗科主任；與孔祥云等合著了《實用臨床檢驗學》，是中國第一套大型臨床檢驗參考書。
1960年，李健齋教授（南京軍區總醫院）建立了結合科研與常規檢驗的國內第一個臨床生化科。
1973年，陶其敏教授（北京醫科大學肝病研究所所長）自行研制出中國第一套乙肝檢測血凝法試劑盒，開啟中國病毒抗原-抗體免疫檢測時代。
1977年，孔憲濤教授（第二軍醫大學長征醫院實驗診斷科原主任）發現我國首例免疫球蛋白輕鏈病，并在以后的五年內連續發現γ重鏈病、IgA半分子病和μ重鏈病，是我國免疫球蛋白分子病診斷的奠基人。
而這個時期，在國際舞臺上全球IVD產業正如火如荼的發展著。
20世紀50年代，Wallace H.Coulter發明庫爾特原理（貝克曼診斷），這個方法被視為流式細胞儀的第一個可行理論基礎。
1960年，GIBCO成立?(后被賽默飛世爾收購)?；
1963年，梅里埃和Becton Dickinson公司聯合創建了BD Mérieux（體外診斷公司）；
1964年，德國寶靈曼成立（后被羅氏診斷收購）；
1968年，羅氏診斷成立；
1971年，美國德普診斷Diagnostic Products Corporation成立（后被西門子診斷收購）；
1972年，雅培診斷成立；
1973年，BD推出全球第一臺商業化流式細胞儀，確立了在細胞學研究領域的領先地位；
1979年，希森美康推出了全球首款全自動血細胞計數器CC-720采樣器；
直到二十世紀七十年代末，中國進入了改革開放的新時期，國外先進設備和技術開始引進，同時有一部分中國廠商開始了創新和研發，中國的體外診斷技術水平逐步得到提高，經歷了從細胞形態學診斷、生化診斷、免疫診斷到分子診斷的發展過程。
二十世紀八十年代，中國體外診斷規范標準化時代。
1984年2月，國務院發布了《關于在我國統一實行法定計量單位的命令》，規定檢驗報告計量格式，全國范圍內開始實施檢驗結果的質量管理、建立室內質控、室間質評，中國的體外診斷正式開始走向規范化、標準化的發展道路。
這個時期的中國臨床檢驗設備以半自動化為主，大醫院開始引入自動化檢驗設備。血液分析的檢測方法不斷創新，三分類血液分析儀器引進并應用于臨床，半自動干化學尿液分析儀，半自動酶標儀引入醫院。高等醫學院校已開設檢驗專業大學本科教育，具有高等專業教育的檢驗醫學人才開始進入各醫院臨床檢驗科室。
隨著免疫學的發展，許多免疫學檢測從實驗室研究進入臨床檢驗診斷應用階段，酶聯免疫標記技術作為實驗室檢測手段迅速在中國普及。
進入八十年代后，尤其是中后期在全國范圍內，陸續出現了一些作坊式的、非主營的體外診斷試劑生產企業，如上海科華的前身上海湖南化劑室（主要生產類風濕膠乳和蛋白電泳用麗春紅染液）。這些企業數量少，生產規模小，且產品單一。臨床檢驗所需試劑絕大多數仍然要靠實驗室手工制配。
而此時的IVD進口產品因受外匯計劃管制，全部需要經過外貿公司訂購，國內更無一家經營進口醫療設備的法人公司。這個時期的外資產品主要來自貝克曼（1983年正式進入中國），生物梅里埃。
中國自主研發部分關鍵成果：
1980年，國產的第一套細菌編碼微量發酵管進入實驗實（負責研發人：安徽滁州衛校姚升老師，安徽醫科大學附屬醫院董藎主任）；
1981年，第一臺國產半自動生化分析儀在上海醫分廠誕生，型號為GD211（技術指導者：李滌生教授）；
1983年，上海血液中心成功的研制出了采血袋和血漿袋，結束了用鹽水瓶采血的歷史；
1986年，改革開放后的國產第一臺型號為PC603（BS615）的全自動血球（準自動）計數儀，在北京生化儀器廠面市（負責人：傅宇光），國產第一臺全自動尿液分析儀在桂林電子儀器廠誕生，型號為MA4210（負責人：周彪）；
1988年，全國醫用臨床檢驗實驗室和體外診斷交流標準化技術委員會成立；同年國產第一臺全自動生化分析儀（型號AA880）在北京生化儀器廠誕生（負責人：傅宇光）。
二十世紀九十年代，產業迅速發展，市場開始被外資巨頭占據。
這一階段，中國體外診斷產業進入高速發展期，一大批體外診斷生產企業和進口代理企業如雨后春筍般的不斷涌現。
1981 科華生物，中國首家體外診斷企業，規模性發展主要在九十年代；
1988 北京中生北控；
1989 廈門英科新創；
1989 珠海麗珠；
1989 復星長征；
1991 邁瑞醫療，從代理商開始到現在成為中國醫械航母級企業；
1994 邁克生物；
1995 新產業，專注于免疫化學發光領域；
1999 安圖生物；
1999 潤達醫療，中國最大的IVD代理商之一；
同時期，外資企業也紛紛正式進駐中國，并在中國建立分公司甚至研發和工廠。
1992年，生物梅里埃正式進入中國；
1995年，雅培診斷進入中國；
1997年，貝克曼診斷中國工廠建立；
1998年，強生（奧森多）診斷進入中國；
在技術方面，設備開始往自動化方向發展，大量全自動化技術設備引入，臨床微生物檢測實現了全自動化，其中五分類血細胞分析儀引入檢驗科，中速和高速生化分析儀器進入中國醫院，PCR技術開始在醫院檢驗科開展，臨床微生物檢驗設備（自動血培養、細菌鑒定、藥敏鑒定技術和儀器）在中國開始應用。
另一方面，海外留學歸國和具有研究生學歷的專業人才開始進入檢驗醫學領域，并逐步實現國內檢驗專業研究生培養教育。
二十一世紀，復合增長時期，差異化市場格局顯現。
這個時期至今，檢驗設備開始了全自動化，智能化，便捷化時代。POCT即時診斷和網絡結合形成了智慧醫療；免疫化學發光儀器加速研發生產；核酸、蛋白質各項技術得到了發展，分子診斷核酸的檢測和大數據的結合，以及下一代基因測序技術從而產生了精準醫療。
中國市場已開始顯現差異化格局，外資企業全面進入占據中高端市場，依靠從九十年代開始的積累，中國企業在低端市場逐漸完成了替代，轉向中端甚至高端市場。以邁瑞為首的有實力中國企業加大了自主研發，甚至向海外進軍。
2000年，羅氏診斷進入中國；
2000年，希森美康進入中國；
2001年，達安基因成立；
2003年，九強生物成立；
2003年，透景生命科學成立；
2004年，塞力斯生物科技成立，主要為代理業務；
2005年，美康生物成立，主要為代理業務；
2007年，西門子診斷進入中國；
2007年，賽默飛世爾進入中國；
2008年，圣湘生物成立；
2010年，Illumina進入中國；
而資本也是這個階段的重要助力。
2004年，隨著中國首家專業體外診斷生產企業上海科華生物正式掛牌上市，中國體外診斷企業逐鹿上市的大幕正式拉起。
2006年，邁瑞在美國紐交所上市（2018年登錄A股），開創中國IVD企業的國際化之路；
截止2019年，中國已經有二十九家IVD上市企業。根據披露的年報，二十九家IVD上市企業2019年平均營收為26.24億元。其中邁瑞醫療以165.56億元領跑，迪安診斷、樂普醫療、潤達醫療、金域醫學表現搶眼，均達到了50億元以上。凈利潤也創下歷史新高。
在中國市場以羅氏、雅培、西門子、貝克曼、希森美康和邁瑞為首的第一梯隊，營收超過10億，中國企業只有邁瑞一家進入；
第二梯隊營收在10億以下；
第三梯隊是數量最多的，營收在一億左右及以下。
因此中國市場格局集中度仍然低，大部企業分集中在第三梯隊。
隨著中國醫改進一步深化，國家對體外診斷試劑價格管理和采購方式未來或將日趨嚴格，具備規模和品牌優勢的中國生產廠商將更能獲益。
NMPA加強監管，提高注冊、準入、臨床的門檻，國產品牌市場份額逐漸集中；
未來分級診療使80%病人分流至縣域、基層醫療機構，外資企業下沉與國產品牌競爭縣域、基層市場；
國家政策扶持，鼓勵大型公立醫院設備采購進行國產替代。
雖有政策扶持，但是技術研發仍然是多年來中國醫械產業與世界差距的主要原因。
▲ 全球IVD市場各細分領域頭部企業
臨床生化：國產替代最高，市場已成紅海
中國優勢企業：邁瑞、科華、九強
二十世紀九十年代，外資企業進入中國，由于本國生產成本較高、以及海關檢疫手續等原因，進口生化試劑的價格非常貴。于是大量中國企業利用工程師紅利，從技術壁壘較低的試劑切入，這也是中國IVD企業切入最早的領域。
經過多年發展，一方面達成了市場占有率70%以上的國產替代，另一方面形成企業分散，同質化嚴重，層次不齊的局面。
同質化低端競爭拉低了行業利潤，另一方面可替代性強沒有醫療器械創新網潛力。
2001年，上海科華實驗系統有限公司，開始自主開發研制、生產全自動生化儀、酶標儀、洗板機、PCR儀等實驗室診斷儀器。
2003年，中國第一臺擁有自主知識產權的，邁瑞生物BS-300全自動生化分析儀上市。
此后，以科華、邁瑞為首的企業開始聚焦生化分析儀+試劑的一體化平臺。
掌握儀器和生化試劑雙重技術的企業，才能在生化診斷細分市場中占據長遠優勢。
臨床免疫：市場規模最大，化學發光成主戰場
中國優勢企業：新產業、安圖生物、邁克生物、邁瑞
臨床免疫也是IVD較成熟的領域，但是憑借新技術的不斷突破，發展仍然可觀。目前競爭主要集中在化學發光領域。
在化學發光普及之前，免疫學方法主要集中在酶聯免疫、板式發光、膠體金等定性或半定量的方式，無法滿足臨床應用的需求。隨著管式化學發光技術的發展和成本下降，化學發光必然將成為免疫領域的中流砥柱。
目前歐美90%市場已采用化學發光技術，國內化學發光技術也逐漸成為免疫診斷的主流技術占比80%左右，預計中國化學發光市場的總規模在150億左右。
實際上，IVD四巨頭進入中國的化學發光市場的時間也并不是很早。
2003年，西門子的ADVIA是進入的，時間最早；
2004年，貝克曼的ACCESS 2和DX1800，以及強生進入；
2005年，雅培的AxSYM進入；
2006年，羅氏診斷Elecsys2010進入。
他們使用的包被載體都是該領域最先進的納米免疫磁性微珠。
2008年，新產業生物率先研發出納米磁性微球分離的、小分子有機化合物標記的全自動化學發光免疫分析儀器及系列配套試劑，實現了國內免疫化學發光領域零的突破，并于2010年實現了產業化。
2013年，安圖生物全自動化學發光測定儀A2000上市。
目前中國化學發光市場基本形成“4+4”競爭格局，羅氏、雅培、西門子、貝克曼占據65%以上的市場份額，主要集中在三甲醫院；國內優勢企業新產業、安圖生物、邁克生物、邁瑞醫療占據近10%-20%左右的市場份額，并呈現擴大趨勢！
隨著傳染病領域在化學發光占比進一步擴大，國產頭部企業的檢測結果與“金標準”相差無幾，有望率先實現國產替代。
分子診斷：IVD高速增長的黃金賽道，基因測序、數字PCR趨勢
中國優勢企業：達安基因、科華生物、華大基因
分子診斷主要包括PCR（擴增技術）、基因測序、FISH（熒光原位雜交）、基因芯片等。
PCR技術主要是將極低濃度的DNA擴增放大檢測，因其技術發展較成熟，成為行業主流，市場規模約占整個分子診斷市場的40%。此次新冠核酸檢測也多數用的是PCR技術，以數字化PCR為發展趨勢。
基因測序目前市場主要還在二代測序，但是四代納米孔技術或將成為彎道超車的賽點。
分子診斷是市場高速成長的黃金賽道。2013-2019 年，中國分子診斷市場規模由25.4 億元增加至約132 億元，2016-2019年均增速達 26.4%，幾乎是同期全球增速的兩倍。
中國分子診斷市場集中度較低，由于行業起步較晚，因此目前市場參與者眾多。企業之間的差距不顯著，原因主要是分子診斷涉及的臨床需求多而雜，每家市場參與者都有其技術特點和擅長的領域，很難做到全面覆蓋，因此難以形成一家獨大的競爭格局。
POCT：目前整體格局較混亂，未來發展藍海
中國優勢企業：萬孚生物、基蛋生物
POCT產品技術門檻相對較低，中國市場國產替代率較高，但整體競爭格局較為混亂，同質化競爭激烈。
POCT產品中國心血管檢測領域市場容量約為10億元，主要廠商有基蛋生物、萬孚生物和瑞萊生物等，近年來保持30%左右的增速；中國傳染病領域的市場規模為6億元，10%左右的增長率。
隨著集采等政策的推行，POCT市場集中度有望逐步提高，有技術更合規的廠商借助規模優勢進一步提高市場份額。
體外診斷發展進入第四次工業革命的新里程碑。
再次經歷重大轉折點，大數據時代正在改變人們的生活方式，作為精準醫療的起點，體外診斷使越來越多的人轉向疾病預防和個性化診療。體外診斷正在發生著天翻地覆的變化，將繼續改變著人類的現在和未來。
同時，醫改、集采等政策對體外診斷領域的發展帶來新挑戰。加速新技術的自主研發投入，才是國產公司的核心競爭力。
相信接下來的10年，在中國IVD將呈現更加先進技術開放而傳統競爭激烈的萬馬奔騰的局面，在中國的大市場下，相信也終將成就中國醫療的第一大領域！讓我們一起見證。
參考資料：中華檢驗醫學雜志
