【美股研选】下一个特斯拉？ARK“牛市女皇”重磅报告：牛年15大投资机会

本文来源 |华尔街见闻

作者 |祁月

导读：比特币将迎来以机构化大时代，数据中心产业正在经历一场翻天覆地的技术革命，电动车销量将暴增20倍……“牛市女皇”Cathie Wood及其团队在2021年度报告中究竟说了什么？

因重仓特斯拉而实现惊人业绩的ARK Investment Management近日发布了2021年年度投资报告。

由于其在科技领域卓越而长远的眼界，ARK的Big Ideas系列年度报告以往在专业金融圈被奉为科技投资“圣经”。在他们传奇般的特斯拉战绩火遍全球之后，今年的年度报告更加引人瞩目。

在今年的报告中，“牛市女皇”Cathie Wood带领她的ARK研究团队提出了15个宏大而前景广阔的投资主题，涉及的领域除了为人熟知的比特币、电动车、无人驾驶之外，还包括深度学习、新一代基因测序、数据中心再创造、虚拟世界等。

在ARK看来，这些主题不仅仅是今年可以重点关注的主题，还在未来数年都拥有巨大的市场以及投资空间。比如，他们认为，深度学习将在未来15-20年里为全球股票市场增加30万亿美元的市值。

此外，他们预计某些领域可能将要或者正在出现极具创新力的颠覆性进展。其中，比特币可能迎来以机构作为投资主力的全新时代，数据中心产业正在经历一场翻天覆地式的技术革命，数字钱包将从根本上撼动全世界传统银行的地位，而电动车的销量将暴增20倍……

来看看ARK年度报告究竟说了什么。

深度学习

1. 深度学习可能是当前时代软件领域最重要的突破

迄今为止，所有的软件都是由人类编写完成。而深度学习，作为人工智能的其中一种形式，利用数据写软件代码。通过自动编写程序、创建软件，深度学习可以加快每一个行业的发展速度。

ARK的研究显示，深度学习将在未来15-20年里，为全球股票市场增加30万亿美元的市值。

2. 深度学习标志着软件2.0时代的到来

3. 深度学习正在催生下一代计算平台

深度计算正在运用于各个AI领域：

人机对话式智能设备，例如：搭载人工智能的智能音箱在2020年回应了10000亿人次的要求，相较2019年增长了75%。

自动驾驶汽车，例如：Waymo的自动驾驶汽车总行程已经超过了2000万英里，驶过包括旧金山、底特律和凤凰城在内的25个城市。

消费类App：使用深度学习来推荐视频的TikTok，日活用户数比Snapchat和Pinterest用户加起来还要多。

4 . 深度学习需要无限计算能力

虽然硬件和软件的进步使得AI的培训费用呈每年下降37%的趋势，但是AI的市场体量增长的更快，达到了每年10倍。结果就是，AI的总训练费用不断增加，远远超过了源自硬件、软件进步所节约的成本。ARK认为，最先进的AI训练模型的成本很有可能增加100倍，从目前的大约100万美元提高到2025年1亿美元以上。

5. 深度学习正在创造AI芯片的繁荣

• AI项目的培训成本之所以从1美元增至1亿美元，主要是用在了GPU和TPU这种专用处理器上，它们占据了绝大多数成本。
• ARK预计，数据中心在AI处理器上的开销将增长4倍多，从现在的每年50亿美元增长到2025年的220亿美元。
• 深度学习的部署阶段即将到来，这将大大降低人工智能的训练成本，不仅是大型互联网公司能够从中收益，各行各业也都将获益。

• 过去20年里，互联网使全球股票市场的市值增加了13万亿美元。而截至2020年，深度学习就已经创造了2万亿美元市值了。
• ARK认为，在未来15-20年，深度学习将为股票市场增加30万亿美元的市值。

数据中心再创造

• 数据中心的最近一次重大迁移是从上世纪90年代的RISC处理器转移到到英特尔的低成本PC衍生x86架构。利用PC市场的规模，英特尔颠覆了高端市场当时的竞争格局。
• 如今，ARM处理器正在利用移动生态系统的规模化来吞噬英特尔的市场份额。通过将开源规则应用于硬件，RISC-V正在成为低成本计算的一种标准。
• 我们相信，ARM+RISC-V的组合所占据的服务器市场份额，将从2020年的零，增加到2030年的71％。

• 英特尔曾经是半导体制造领域的全球领导者，但如今似乎迷失了。
• 英特尔将10纳米处理器项目推迟了四年，这使得其竞争对手台积电和AMD得以在2020年成为市场双雄。
• 截至2020年，英特尔仍未交付10nm服务器芯片。而台积电整整比英特尔领先了一代，他们正在批量生产5纳米处理器芯片。

• 几乎所有软件开发人员都在装载运行着Windows，Mac或Linux操作系统的英特尔x86 PC架构系统上编写代码。
• 苹果公司计划在未来两年内将Mac机（由三分之一的开发人员使用）从x86过渡到基于ARM的中央处理器（CPU）。
• 同时，微软正朝着“让ARM处理器支持Windows的目标”而加倍努力。
• 根据ARK的研究，到2030年，大多数开发人员都可以使用基于ARM的CPU运行的电脑，那将标志着英特尔x86时代的终结。

• 作为部署新应用程序的默认平台，公共云在2020年全球创收1400亿美元。
• 全球最大的公共云提供商亚马逊的AWS于2020年推出了Graviton 2 ARM CPU，从而减少了其对于英特尔和AMD芯片的依赖。
• 亚马逊AWS 的Graviton 2要比英特尔CPU更便宜，处理速度更快，每一美元可提高48％的性能。
• 将来，亚马逊AWS可能会将其大多数服务器迁移到基于ARM的处理器上。

• 我们相信，采用ARM芯片处理器的PC和服务器将创造出第一个具有足够规模、工具和供应商支持的生态系统，这将挑战英特尔的x86。
• ARM服务器收入具有100倍的潜在扩张空间，将有望从2020年的不足10亿美元，增长到2030年的1000亿美元，高于今天的英特尔x86。同一时间，RISC-V也可以创造出相当大的收入。
• 与大型机一样，现有英特尔x86的计算容量可能会继续扩增，但其基准收入可能会减少一半。

• 包括GPU、张量处理单元（TPU）和现场可编程门阵列（FPGA）在内的加速器通常执行最严苛的计算任务，比如人工智能（AI），分析，药物研发和云游戏等。
• 尽管竞争激烈，但ARK认为，由于其无与伦比的可编程性和软件堆栈，GPU将在未来五年继续主导加速器市场。

• ARM和RISC-V可能会在“云”业务领域取代英特尔x86。到2030年，它们的合计市场规模将以每年45％的速度增长，CPU收入将达到190亿美元、服务器收入达到1000亿美元。
• 我们认为，以GPU为主导的加速器将成为数据中心产业的主导者，年增长率将为21％，市场规模将达到410亿美元。

虚拟世界

• 根据我们的研究，人们花费在视频游戏上的平均时长在未来五年内会从1.1小时增至1.5小时。
• 如果变现的趋势和游戏时长的增长趋势接近，那么游戏内购收入将以每年21%的复合增长率增加，金额从2020年的1300亿美元增长至2025年的3500亿美元。

• 过去几年，诸如Snapchat、Facebook、Apple等大型科技公司增加了对AR的投资，鼓励了AR工具在移动端更为广泛的应用。
• 到2022年，消费级AR头戴设备将出现井喷式暴增趋势。
• ARK预计，到2030年前，AR的市场规模可以从今天的不足10亿美元增长至1300亿美元。

• 根据我们专有的评分系统，如今，一流的VR穿戴设备也只能达到人类视听觉体验的10%。
• 如果消费级VR设备局限于控制台游戏市场，那么VR穿戴设备将难以拓展至沉浸式体验的大众市场。
• 根据莱特定律，若纯粹的虚拟现实交互式控制系统价格与基于PC系统的价格相当，那么在2030年之前，VR头戴式设备的产量和成本曲线将都走出一条雷同于智能手机的曲线。

• 根据我们的研究，未来5年，全球游戏市场将会以每年16%的复合增长率扩增，规模从2020年的1750亿美元增至2025年的3650亿美元。
• AR和VR市场未来五年将以每年59%的复合增长率，从30亿美元的市场规模增至2025年的280亿美元。

数字钱包

• 我们认为，Venmo，Cash App和有风险投资支持的初创公司很可能会通过移动终端和手机银行来颠覆传统银行的业务。

• 如今，数字钱包开始全面渗透到包括券商和借贷在内的传统金融服务体系中。数字钱包可以用作商业活动的领先集成式金融服务平台，而不仅仅是提供金融产品。

• 根据ARK的研究，如今，每位用户的数字钱包价值在250美元到1900美元之间，有可能扩增到2万美元，这意味着到2025年，美国将有4.6万亿美元的市场机会。

• Square旗下的Cash App和PayPal的Venmo分别在过去7年和10年中吸引了大约6000万活跃用户，这是摩根大通花费了30多年并完成5项收购才达到的一个里程碑。
• 到2020年底，摩根大通存款帐户持有人总数约为6000万，而Cash App和Venmo的年度活跃用户（AAU）分别达到5900万和6900万。

• 数字钱包爆炸性增长的主要推动力是较低的获客成本。
• 根据ARK的研究，相比于大约1000美元的传统金融机构获客成本，数字钱包的获客成本可能只要20美元。这要归功于病毒式的点对点支付生态系统、精明的营销策略以及成本结构大幅降低 。

• 数字钱包正在进入无抵押贷款市场，这表明，传统银行贷款不太可能恢复到2019年的峰值。
• 根据ARK的估计，银行来自信用卡的利息收入减少了10％以上，2020年约为160亿美元，并且降幅有可能加深至超过25％，可能从2019年的1300亿美元下降到2025年的950亿美元。
• 诸如Square、PayPal、Affirm、Klarna和LendingClub等数字贷款公司可能会抢占传统银行的市场份额。

• 如果数字钱包成为消费金融的概览指标，预计每名美国客户与金融服务收入相关的净现值平均下来将超过1万美元。
• 除金融服务外，数字钱包可能会成为线上和线下商务活动的领先集成化平台，将使上述收入的净现值再增加9000至10000美元。

比特币——基本面

比特币：拥抱机构大时代吧

• 基于跨资产类别的日回报分析，比特币的配置范围从2.55%-6.55%为最大化回报。
• 在ARK的分析中， 我们模拟了一个Monte-Carlo—由1000000个投资组合组成的各资产配置组合。如图所示，在给定的波动水平下，最高效的边界意味着最高的回报率。星星（stars）表示最大夏普比率和最小波动性。

电动车

• 与集成到模块和组合当中的电池单元相比，集成电池组这种设计将电池的体积密度增加了50%。
• 在量产环节，集成电池组技术将使得电动车制造商能够降低能量密度、减少单位成本，在同等条件下供应更多电量，从而达到提升续航里程的目的。
• 在相同的电池组尺寸下，拥有集成电池组技术的车辆能够以更低的价格行驶更远的距离。

自动化

• 人们担心自动化会夺取工作，但ARK相信它将赋予人类更大的权力，从而提高生产率和工资增长。

• 自动化有可能将无偿劳动力转移为有偿劳动力。例如，随着食品服务的自动化，他们会将食品准备，清理和杂货店购物转变为包括食品配送在内的市场活动。

• ARK认为，自动化将在未来五年内为美国GDP增长贡献5％，即1.2万亿美元。

• 在经历了2008/2009年的严重衰退之后，或许是因此而反弹，工业机器人的需求达到了拐点。
• 在COVID-19于2020年产生不利影响之前，中美之间的贸易紧张局势已经加剧这种情况。
• 根据ARK的研究，短期的障碍不会阻止工业机器人销售的反弹，反而会鼓励公司更积极地实现自动化并削减成本。

• 更高的工资：使员工受益

• 更低的价格：使消费者受益

• 更高的利润率：使公司受益

• 更高的投资：创造良性循环

• 根据ARK的研究，工农业部门劳动力份额每下降百分之百，营业利润率分别增加30个基点和280个基点。几乎在所有行业中都能看到类似的关系，这结果并不让人惊讶。
• 如果劳动力份额下降15％（与制造业持平），则营业利润率可能翻倍至20％以上。

• 在1950年至2000年间，约有700万人失去农业工作，其中82％是无薪家庭工人。
• 一个行业，甚至是主要行业的工作机会流失，并不意味着总就业机会会下降。
• 随着洗衣机制造商和自助洗衣店的发展，洗衣机利用赚来的无酬时间来赚钱，这得益于洗衣机的生产。
• 随着食品服务的自动化，他们将继续将食品准备，清洁和杂货店购物转变为包括食品交付在内的市场活动。
• 自动化产品和服务比其替代产品便宜。

自动乘驾

• 我们认为，自动叫车服务将使出行成本降低到如今出租车的平均成本的十分之一，从而推动人们的广泛采用。
• ARK的研究表明，到2030年，自动乘车平台每年将产生超过1万亿美元的利润。此外，汽车制造商和车主分别可享受2500亿美元和700亿美元的利润。

• 根据ARK的研究，当今的乘车市场在全球范围内创造了大约1500亿美元的收入，在表现突出的城市中，乘车率达10％至30％，利润率高达50％。
• 同样，自动乘车服务可以产生50％的利润率。但是，它凭借其较低的价位将使整个市场从1500亿美元的收入（接受率高达60％）扩展到2030年的6-7万亿美元。

• 特斯拉的方法是基于摄像头的。与LiDAR相比，由于传感器的精度较差，因此要实现完全自主的路径更难解决，因此相机不依赖高清地图，应该可以提供更具扩展性的服务。特斯拉可能是第一个在全国范围内扩展的自动出租车网络。
• Alphabet的Waymo正在使用LiDAR和HD映射。Waymo在亚利桑那州启动了其自动化网络，但可能需要时间和大量资源才能在全国范围内扩展。
• 许多中国企业，包括百度的阿波罗（Apollo），都在建造基础设施传感器，以帮助车辆识别道路标志和交通。需要大量的基础设施投资，这种自动乘车的方法似乎是这三种方法中最严格，扩展性最差的一种。

• 我们认为，自动驾驶打车将在美国和中国的人力打车的成本分别降低约90％和50％。
• 因此，发达国家对廉价自动旅行的需求响应可能会比发展中国家更高。
• 平台提供商或拥有自主技术栈的公司将在自主叫车利润中获得最大的份额。

• 到2030年，拥有成功的电动汽车平台的汽车制造商与自动驾驶技术提供商合作，每年可产生约2500亿美元的收入。
• 拥有，和维护自动乘车服务的车主到2030年每年可产生约700亿美元的收入。
• 到2025年，自主平台运营商的企业价值可扩展至3.8万亿美元。

无人机运输

轨道航空

• 全球连接：迄今为止，全世界大多有一半左右的人口缺乏网络连接。但随着更多卫星上天，云计算有望在全球普及。
• 超高速点对点出行：随着长途飞行时间从10多个小时大幅缩短到2、3个小时，全球经济也可能随之改变。
• 多星球卫星：人类建设的太空空间站已经有20年时间了。十年之内，人类有可能实现在月球或者火星上居住。

• 根据ARK的研究，无需接入就能服务用户的商业机会价值400亿美元，而这只是全球卫星网络潜在市场的一小部分而已。
• 可以将飞机、火车、汽车连接起来的卫星服务市场有望在2025年达到360亿美元。
• 全球政府对于太空服务的需求很有可能进一步增加。
• 总的来说，卫星连接市场在中期内有望达到每年1000亿美元。

• 根据ARK的研究，短途飞行的乘客愿意为能够节省两个小时的私人飞机服务支付15000美元。
• 鉴于短途飞行市场经济实惠的特点，ARK预计，如果私人超音速飞机能够把从纽约到东京的13个小时压缩到2、3个小时，乘客和商务客户将愿意花费10万美元。
• 如果270万乘客愿意给超音速客机支付10万美元，这个市场有望每年创收2700亿美元。

3D打印

• 3D打印是一种通过逐层叠加的方式来构造物体，是一种增加材料的制造技术，这与传统的减少材料的制造技术截然不同。后者通过工具把原材料上多余的材料层切去，获得一定尺寸、有几何形状的工件。
• 3D打印缩短了设计和生产环节之间的时间，大大简化了供应链流程，将最重要的环节转移到了设计师那里，而其成本仅为传统制造成本的一小部分。
• ARK认为3D打印将彻底颠覆传统制造业，市场规模以约60％的复合增长率扩大，预计将从去年的120亿美元增长到2025年的1200亿美元。

• 得益于自动技术和电池技术的突破，飞机的体积得以扩大，设计方案也层出不穷。
• 得益于低成本和快速建模，3D打印正加速创新。它减轻了小批量、高度复杂零件的重量，节省了大量成本。因此，航空航天产业应该是3D打印技术的主要受益方。
• ARK估计，到2025年，无人机硬件市场将达到1000亿美元左右。

长读测序（即第三代DNA测序）

• 下一代DNA测序是基因组革命背后的驱动力。虽然短读测序（Short-Read Sequencing，SRS）在过去占主导地位，但ARK认为，长读测序将迅速获取市场份额。
• ARK认为，与短读测序相比，长读测序技术可以提供更高的准确性、更全面的变体检测以及更丰富的功能集。到2025年底，高精准度的长读测序和短读测序的成本将相近.
• 我们预计，长读测序市场规模将以每年82％的复合年增长率扩张，从2020年的2.5亿美元增长到2025年的50亿美元左右。

• 长读测序和短读测序系统都将基因组分解成较小的片段，都用高分辨率光学元件扫描基因片段，并使用高性能计算机算法重组基因组。
• 短读测序系统将许多小的（150bp）片段混合到一个共有序列中。此方法可捕获小的突变，但不能检测到较大的基因重组（基因体结构变异）或隐藏在重复基因组区域中的突变。
• 以往的长读测序系统能够读取的基因较长（大于10000bp），虽然测得的碱基准确性较差，却提供了更完整的基因组图谱。

• 借助Google DeepVariant等深度学习算法，无论是基于合成测序还是基于纳米孔测序的长读测序方法都可以迅速提高性能。
• 尽管目前基于纳米孔测序技术的长读测序测得的碱基准确性较差，但它可以以约500美元的价格生成整个人类基因组序列，比短读测序具有更高的成本效益。
• 尽管基于合成测序技术的长读测序价格更高，但根据PrecisionFDA Truth Challenge V2获得的结果，它的精度比短读测序高2.5倍，比基于纳米孔测序技术的长读测序高30倍。

• 长读测序的独特功能主要受成本和吞吐量改进的推动。长读测序不需要扩增，还可以天然进行甲基化检测，并且可以跨越完整的RNA分子。
• ARK估计，使用长读测序技术对整个人类基因组进行测序的成本将降至100-200美元。到2025年底，该技术在所有变体类型的准确性都将优于短读测序。

• 某些临床应用，如儿科重症监护环境下的快速全基因组测序（WGS），报销率很高，使得诊断提供商能够更灵活性地改用长读测序。
• 无论是存在于容易测序还是难以测序的基因组区域中，大小不一的遗传变体都会影响患者的表型。在ARK看来，无论序列如何，长读测序工具都可以提供最全面的变体检测。

• ARK认为，由于较低的测序成本以及对高精度和完整结果的需求，市场对长读测序的需求正触及拐点。
• 包括测序耗材、仪器和服务在内，到2025年长读测序的创收规模将从2.5亿美元增长到50亿美元。
• 短读测序将继续主导测序市场，特别是随着液体活检成为肿瘤诊疗的标准。

多癌症筛查

• 根据ARK的研究，通过结合多种创新技术，多癌症筛查的成本从2015年的30000美元下降到如今的1500美元，降低了20倍；预计到2025年再降低80%至250美元。
• 因此，美国多癌症筛查市场的规模将达到1500亿美元。据统计，一项多癌症筛查方案可以避免美国每年66000例癌症死亡，挽救140万人的生命。

• 所有肿瘤都遵循从在原位发现、可治疗，到病变发生转移、不可治疗的这种可预测的过程，这为早期检测提供了依据。
• 转移性癌症仅占新发病例的17%，但在5年的时间里却造成了55%的癌症死亡。
• 原位癌的5年加权平均生存率为89%，而转移癌的5年加权平均生存率仅为24%。

• 随着体细胞突变、循环蛋白和免疫信号的出现，机器学习算法已经将DNA甲基化作为一种新的、高度敏感的早期癌症检测生物标志物。
• 下一代DNA测序的成本快速下降，使得液体活检成为可能。
• 合成生物学的发展正在帮助临床医生在高分贝噪声环境（如血液）中发现微弱的癌症信号。

• 随着人口规模临床实用数据的激增，ARK认为，1500美元的筛查对于65岁至80岁人群来说，刚好可以全额报销，65-80岁的多癌筛查市场就此打开。值得注意的是，这些人群正处于癌症发病率最高的年龄段。
• 随着筛查价格跌破1000美元，几乎所有40岁以上的人群全额报销癌症筛查的费用，仅在美国就能挽救高达140万生命。

• 通过血液进行多癌症筛查，辅以单癌筛查的发展，转移癌病例能够下降40%，原位癌诊断发现病例提升10%。
• 即使癌症治疗方法未能有所突破，ARK估计，仅在美国，早期干预每年就可以预防66000例癌症死亡病例。

• 遗传性癌症检测可以影响癌症的发生和癌症筛查的频率。
• 多癌症筛查可以在早期和可治疗阶段排查癌症，同时单癌症筛查在检测多种癌症方面起着至关重要的作用。
• 分子预后测试可以帮助病理学家区分侵袭性和惰性癌症，减少过度治疗。
• 体细胞和微小残留病变检测能帮助肿瘤学家优化手术方案，确定精确的治疗方法，并监测癌症的复发状况。

• 综合运用创新技术将多种癌症筛查的费用从2015年的3万美元降到了现在的1500美元，降低了20倍，根据ARK的研究，2025年的费用将再降低80%，达到250美元。
• 如果多癌症筛查完全得到应用，那么仅在美国，多癌症筛查市场规模就将扩大到1500亿美元。

• 从液体肿瘤转向实体肿瘤
• 从自体细胞疗法转向异体细胞疗法
• 从体外基因编辑转向体内基因编辑

• 通常，癌症疗法首先在液体肿瘤上进行测试。然而，实体肿瘤占确诊癌症的88%。
• 美国食品和药物管理局（FDA）经过10年试验后批准了口服化疗药格列卫Gleevec，其中7年用于实体肿瘤。这表明，FDA可能会在2025年批准首个用于实体肿瘤的CAR-T疗法。
• 随着人工智能（AI）、基因编辑和下一代测序（NGS）技术的发展，实体肿瘤疗法的失败率将会下降，上市时间会缩短，从而加快其批准率。

• 异体细胞疗法涉及现成的（'off the shelf’）或捐赠的细胞，而自体细胞疗法则改变患者自身的细胞。
• 异体疗法的风险之一是移植物抗宿主病（graft versus host disease, GVHD），导致患者的免疫系统攻击移植后异体供者移植物中的免疫细胞。尽管存在这种风险，异体细胞可以促进癌症早期治疗，并将成本降低一个数量级。
• 在当今基因治疗试验中，已完成的40%和处于患者招募阶段的47%是异体基因。在ARK看来，向异体基因试验的转向将继续下去。

• 体外疗法在患者体外改变其细胞，然后将其移植回患者体内。体内基因疗法则在患者体内改变其细胞。
• 与体外疗法不同，体内疗法不能在细胞转导前检查编辑的细胞。也就是说，体内基因治疗更具成本效益，更容易规模化。它还能广泛应用于肝脏、眼睛、中枢神经系统（CNS）和肌肉。

• 包括TILs、TCRs和CAR-T细胞疗法在内的细胞免疫疗法的创新，可以将潜在目标市场扩大近三倍，在目前130亿美元的潜在目标市场（total addressable market，TAM）的基础上增加300亿美元。
• 异体疗法在癌症早期应用更加容易，可能使TAM增加700亿美元。
• 细胞治疗创新和异体细胞的结合可以额外增加1,500亿美元，并将肿瘤基因治疗的总TAM增加约20倍，达2600亿美元以上。
• 随着时间的推移，体内基因治疗可以使基因编辑治愈数千种罕见的疾病。