计算生物学市场

计算生物学市场规模

2023年全球计算生物学市场规模为60.6亿美元，预计将从2024年的70.8亿美元增长到2031年的210.5亿美元，预测期内复合年增长率为16.85%。在人工智能和机器学习技术进步的推动下，全球市场正在迅速扩张。

这些创新增强了数据分析能力并简化了药物发现流程。此外，对个性化医疗的日益重视正在促进定制治疗解决方案的开发，导致对计算生物学解决方案的需求增加。

在工作范围内，该报告包括 DNAnexus, Inc.、Illumina, Inc.、Thermo Fisher Scientific, Inc.、Schrodinger, Inc.、Compugen、Aganitha AI Inc.、Genedata AG、QIAGEN、Simulations 等公司提供的解决方案另外，Fios Genomics 等。

计算生物学市场正在经历显着增长，这主要是由于疾病发病率的增加和对有效治疗的迫切需要。生物数据的复杂性需要先进的分析工具，促使医疗保健组织大力投资计算解决方案。

• 据世界经济论坛称，目前有 7,000 多种疾病缺乏有效的治疗方法，凸显了医疗保健获取和研究资金方面的巨大差距。
• 世界卫生组织表示，近 20 亿人无法获得基本药物，这凸显了创新疗法的紧迫性。此外，药物开发成本高达 13 亿美元至 40 亿美元，且周期长达 10 至 15 年，这凸显了对更有效方法的需求不断增长。

此外，政府和商业对基因工程和新疗法研发投资的增加正在推动对计算生物学解决方案的需求。

• 例如，2023年2月，Hexagon Bio筹集了7730万美元的B轮融资，以增强其微生物基因组衍生的小分子和计算发现平台，重点关注肿瘤学和传染病。

对创新治疗的迫切需求，加上对研发的大量投资，极大地推动了市场的增长。

计算生物学是一个跨学科领域，应用计算技术和算法来分析和解释生物数据。它整合了生物学、计算机科学、数学和统计学的原理，以理解复杂的生物系统和过程。

该领域涵盖各种应用，包括基因组学、蛋白质组学和系统生物学，促进生物现象的建模、分子相互作用的预测以及潜在药物靶标的识别。

通过利用大型数据集和先​​进的计算方法，计算生物学使研究人员能够获得有意义的见解，加速药物发现，并为个性化医疗做出贡献，从而增强对生命科学的理解并改善健康结果。

分析师评论

计算生物学研究资金的增加预计将通过促进数据分析工具、人工智能集成和高性能计算的进步来推动市场扩张。这种财政支持改善了药物发现过程，加速了创新，并促进了全球合作，从而扩大了计算生物学解决方案的应用和采用。

• 2024 年 3 月，格拉德斯通研究所的一个由高级研究员 Katie Pollard 博士领导的多学科研究团队通过新推出的资助计划获得了 500 万美元的资助。该倡议旨在利用计算生物学和人工智能推进癌症发现。

此外，下一代测序（NGS）技术的日益普及极大地促进了计算生物学市场的增长，特别是在人类身份识别和法医调查方面。

• 2023 年 1 月，QIAGEN 收购了 Verogen，后者是人类身份识别 (HID) 和法医调查领域 NGS 技术应用的领导者。

对先进的下一代测序 (NGS) 工具的日益依赖使公司能够在遗传分析中实现更高的准确性，从而能够快速识别遗传标记和变异。这种能力加快了研究进度，增强了药物开发和个性化医疗的决策，并推动了计算生物学行业的发展。

计算生物学市场增长因素

制药公司越来越多地利用计算生物学，通过减少开发时间和成本来彻底改变药物发现过程，从而促进计算生物学市场的增长。先进的生物信息学工具使研究人员能够分析复杂的生物数据、预测药物疗效并更有效地识别潜在的副作用。

• 2023 年 6 月，Simulations Plus, Inc. 收购了 Immunetrics, Inc.（一家专门从事肿瘤学、免疫学和自身免疫性疾病建模和模拟的公司），以加强这些快速增长的治疗领域的药物开发。
• 2024 年 2 月，QIAGEN 推出了 QIAGEN Biomedical KB-AI，这是一个由人工智能驱动的生成知识库，旨在推进制药和生物技术领域的药物发现。该平台建立在广泛的生物医学文献基础上，可识别基因、疾病和药物之间的因果关系，与早期版本 QIAGEN Biomedical KB-HD 相比，为数据科学家和生物信息学家提供了超过 6 亿个额外的生物医学关系。该工具有助于更深入地研究疾病机制，查明潜在的药物靶点，并探索重新利用现有药物的机会。

随着公司越来越多地采用计算工具来满足对具有成本效益、数据驱动的创新疗法解决方案不断增长的需求，这些技术进步正在推动市场增长。

计算生物学市场面临着多项挑战，包括数据隐私问题、与先进技术相关的高成本以及整合不同生物数据源的复杂性。此外，技术的快速进步可能会超越现有的监管框架，给寻求创新的公司带来不确定性。

这些障碍可能会严重阻碍计算生物学解决方案的发展和采用。主要参与者正在通过投资人工智能驱动的技术来缓解这些挑战，这些技术可增强数据安全性并简化数据集成。

此外，他们还致力于开发具有成本效益的解决方案，以简化流程并提高对不断变化的法规的合规性，从而创建更安全、更高效的研究环境。通过优先考虑这些策略，公司可以更好地应对市场的复杂性并促进创新。

计算生物学行业趋势

人工智能和机器学习的采用显着改善了基因组学和蛋白质组学等复杂生物数据集的分析，从而促进了计算生物学市场的增长。这些先进技术使研究人员能够做出更快、更准确的预测，从而减少药物发现的时间和成本。

• 2024 年 6 月，冷泉港实验室 (CSHL) 的科学家开发了一种名为“深度网络替代定量解释性”(SQUID) 的计算机工具。该工具旨在增强对人工智能算法 DNA 分析的理解。与传统方法相比，SQUID 可以对基因修饰的影响提供更可靠的预测，同时还能最大限度地减少数据噪音。它将超过 100,000 个独特的 DNA 序列编译成一个综合库，使其成为遗传分析和研究的宝贵资源。

人工智能工具提高了识别药物疗效和潜在副作用的精确度，从而减少了临床试验失败的情况。制药和生物技术公司越来越多地使用这些技术来寻求创新、经济高效的解决方案，这推动了对人工智能驱动的计算生物学工具的需求，这反过来又推动了市场的进步。

云计算在计算生物学中的日益普及，使高性能计算和高级数据分析变得更容易获得且更具成本效益，从而刺激了计算生物学市场的增长。

研究人员和制药公司现在可以利用强大的计算能力，而无需昂贵的基础设施，从而降低运营成本并加快研究进度。此外，云平台可以实现全球团队之间的无缝协作，促进创新并加快新药和疗法的开发。

• 2024 年 4 月，Seed Health 推出了 CODA，这是一个计算生物学平台，用于发现和开发下一代精准益生菌和微生物组导向的干预措施。 CODA 的数据集集成了来自 40,000 个累计受试者年份的 13,000 多名个体的超过 300 万个表型数据点。该平台将微生物组分析与遗传、免疫、代谢组学和蛋白质组学数据相结合，以推动该领域的高级研究。
• 2023 年 2 月，高级计算发展中心 (C-DAC) 推出了两种重要的软件工具来推进生命科学研究。其中一个工具是集成计算环境，它是为生物信息学量身定制的基于云的基因组学计算设施。它将专用硬件基础设施 ICE-cube 与 ICE flake 相结合。该软件旨在安全地存储和分析千万亿次至百亿亿次级别的基因组数据。

此外，云解决方案的可扩展性和灵活性使公司能够更有效地管理不断增长的数据量，从而提高生产力并有助于市场的扩展。

细分分析

全球市场根据产品、应用程序最终用户和地理位置进行细分。

通过提供

根据产品提供，市场分为软件、硬件和服务。软件领域在 2023 年引领计算生物学市场，估值达到 30.3 亿美元，主要是由于对增强数据解释和加速研究成果的先进分析工具的需求不断增长。

由于研究人员需要复杂的解决方案来管理大量生物数据，因此软件产品对于提高药物发现的效率和精度变得至关重要。

• 2023 年 5 月，Genialis 推出了 Genialis Expressions 3.0，这是一种加快临床和转化生物标志物发现的软件解决方案。这个创新平台专注于复杂的生物学机制，促进新型疾病治疗方法的开发。

随着组织积极寻求利用数据驱动的见解来改进医疗保健解决方案和结果，软件技术的持续进步预计将进一步推动细分市场的增长。

按申请

根据应用，市场分为药物发现和疾病建模、临床前药物开发、临床试验、计算基因组学、计算蛋白质组学等。 2023 年，药物发现和疾病建模领域占据了最大的市场份额，达到 35.60%。

药物发现和疾病建模进一步分为靶标识别、靶标验证、先导化合物发现和先导化合物优化。对更快、更有效的方法来确定治疗靶点和建立疾病机制模型的需求不断增长，推动了该领域的增长。制药公司越来越多地采用先进的计算技术来提高预测准确性并缩短新疗法的上市时间。

• 2023 年 4 月，IBM 和 Moderna 合作，利用生成式 AI 和量子计算来推进 mRNA 技术，特别是用于疫苗发现和开发。此次合作凸显了该领域的创新战略，促进了对计算生物学解决方案的更多投资和兴趣。

尖端技术的持续整合预计将显着增强药物发现过程并改善患者治疗结果，从而支持细分市场的扩张。

按最终用户

根据最终用户，市场分为制药和生物技术公司、学术和研究机构以及医院和诊所。预计到 2031 年，制药和生物技术公司领域的收入将达到 110.4 亿美元的最高收入。这种增长很大程度上归因于对创新药物开发策略的需求不断增长以及生物系统的复杂性不断增加。

该领域的公司越来越多地利用计算生物学工具来简化研发流程，从而提高药物发现和个性化医疗的效率。

• 2023 年 2 月，埃森哲公布了对 Ocean Genomics 的投资，这是一家专注于人工智能的生物技术公司，致力于创建先进的计算平台。此次合作旨在协助生物技术公司发现和开发个性化药物。

此外，人工智能与机器学习使用传统方法可以快速分析大量数据集，从而促进更好的决策。此外，行业领导者和研究机构之间的合作正在促进创新。

例如，基因组研究和精准医学的进步正在推动对计算生物学解决方案的投资。预计这些因素将在不久的将来对该领域的发展做出重大贡献。

计算生物学市场区域分析

按地区划分，全球市场分为北美、欧洲、亚太地区、MEA 和拉丁美洲。

北美计算生物学市场2023年收入占比最大，为40.75%，估值为24.7亿美元。  对研发的高度重视以及对生物技术和制药创新的大量投资正在支持这一增长。该地区领先的研究机构和生物技术公司促进合作并加速药物发现和个性化医疗的进步。

• 例如，2024 年 4 月，Xaira Therapeutics 启动，承诺资金超过 10 亿美元，旨在通过人工智能彻底改变药物发现。这项投资凸显了该地区对增强医疗保健解决方案的承诺。

此外，有利的监管环境和对精准医疗的日益重视推动了区域市场的扩张。

预计亚太市场在预测期内将以 18.50% 的复合年增长率增长。这一显着的扩张得益于研发投资的增加以及技术的进步。新加坡和印度等国家处于这一增长的前沿，通过合作举措促进创新。

• 2024 年 7 月，新加坡国家量子办公室 (NQO) 与 A*STAR、NUS、NSCC 和 Quantinuum 签署了一份谅解备忘录，以访问先进的量子计算机。此次合作旨在增强量子计算在计算生物学中的应用，培育混合计算解决方案并培养本地人才。
• 此外，2023年11月，印度科学研究所获得Param Hansa Philanthropie的资助，建立计算肿瘤学中心，促进癌症研究的跨学科合作。

这些举措极大地促进了该地区计算生物学领域的扩大，从而促进了市场的增长。

竞争格局

全球计算生物学市场报告将提供有价值的见解，重点关注该行业的分散性。知名企业正专注于合作伙伴关系、并购、产品创新和合资等几个关键业务战略，以扩大其产品组合并增加不同地区的市场份额。

公司正在实施有影响力的战略举措，例如扩大服务、投资研发 (R&D)、建立新的服务交付中心以及优化服务交付流程，这可能会为市场增长创造新的机会。

计算生物学市场重点企业名单

• DNAnexus 公司
• 照明公司
• 赛默飞世尔科技公司
• 薛定谔公司
• 康普根
• 阿格尼莎人工智能公司
• 基因数据公司
• 凯杰
• 模拟加
• 菲奥斯基因组学

主要行业发展

• 2024 年 3 月（产品发布）：免疫数据分析软件领域的领跑者MiLaboratories 正式推出Platforma.bio。这个创新的计算生物学平台由人工智能大语言模型提供支持，旨在显着简化生物分析，使各学科的研究人员更容易使用它。
• 2024 年 8 月（产品发布）：南加州大学的研究人员开发了一种新的人工智能模型，发表在《自然方法》杂志上，能够准确预测不同蛋白质类型的蛋白质-DNA 结合。这一进步预计将减少开发新药和其他医疗方法所需的时间。

全球计算生物学市场细分为：

通过提供

• 软件
• 硬件
• 服务

按申请

• 药物发现和疾病建模
  • 目标识别
  • 目标验证
  • 潜在客户发现
  • 潜在客户优化
• 临床前药物开发
  • 药代动力学
  • 药效学
• 临床试验
  • 第一阶段
  • 第二阶段
  • 第三阶段
  • 第四阶段
• 计算基因组学
• 计算蛋白质组学
• 其他的

按最终用户

• 制药与生物技术公司
• 学术研究机构
• 医院和诊所

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