米国計算生物学市場 - ツール別、アプリケーション別、サービス別、最終用途別 - 予測、2025年 - 2034年

米国の計算生物学市場規模

2024年の米国の計算生物学市場は32億ドルの規模に達しました。この市場は、2025年に35億ドルから2034年に95億ドルに成長すると予測されており、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は11.7%になると、Global Market Insights Inc.が発表した最新レポートによるとされています。この市場の高成長は、医療における人工知能と機械学習の継続的な進歩、ゲノムおよびプロテオーム研究の拡大、薬物発見および開発活動の増加、個別化医療および精密医療の採用拡大など、さまざまな要因によるものです。

計算生物学は、コンピューティング方法、ソフトウェアアルゴリズム、数学的フレームワークを用いて生物学的データの分析と意味の導出を行う、学際的な科学分野です。これは、ゲノム、タンパク質、細胞ネットワークなどの複雑な生物学的システムの理解に不可欠です。この部門は、生物学、コンピュータサイエンス、数学、統計学を統合し、研究と医療実践の進歩を推進しています。

米国の主要な計算生物学企業には、Thermo Fisher Scientific、BIO-RAD、DASSAULT SYSTEMES、Illumina、QIAGEN、Schrödingerが挙げられます。これらの企業は、製品やサービスの継続的な革新だけでなく、地域的な存在感と研究開発への大規模な投資を通じて、市場を強化しています。

市場は2021年の17億ドルから2023年には27億ドルに成長し、過去の成長率は25.1%でした。この成長は、ゲノムおよびプロテオームにおける高度な計算ツールの採用拡大、バイオインフォマティクスおよびAI主導の研究への投資増加、精密医療イニシアチブの拡大、および国内での薬物発見および開発プロセスの高速化需要の増加によるものです。

ゲノム、プロテオーム、その他のオミクス研究の増加は、計算生物学ツールの需要を促進しています。研究者は、バイオインフォマティクスソフトウェアとアルゴリズムを用いて大規模なデータセットを分析し、バイオマーカー、疾患経路、潜在的な薬物ターゲットの特定をより迅速に行うようになっています。データの複雑さがさらに増すにつれ、この傾向は市場拡大をさらに加速させることが予想されます。

さらに、米国の製薬会社およびバイオテクノロジー企業は、研究開発プロセスの効率化のために計算生物学への投資を大幅に増やしています。シリコモデリング、分子ドッキング、シミュレーションなどの技術は、高額な実験室実験の必要性を減らしています。薬物候補の特定と臨床試験結果の予測におけるこの効率化は、市場需要の強い成長を推進しています。

さらに、AIと機械学習の計算生物学への統合は、薬物発見と疾患モデリングを変革しています。これらの技術は、タンパク質構造の予測、生物学的システムのシミュレーション、治療候補の特定をより効率的に行うことを可能にしています。その結果、精度の向上と市場投入までの時間の短縮は、製薬会社およびバイオテクノロジー企業における採用を促進しています。

米国の計算生物学市場のトレンド

米国の計算生物学産業は、成長と発展を形作るいくつかの注目すべきトレンドを経験しています。AIと深層学習の生物モデリングへの統合、クラウドベースのバイオインフォマティクスプラットフォームの拡大、マルチオミクスデータの統合の増加、学術機関と産業間の協力の強化などの要因が、産業の成長を推進しています。

• AI技術と深層学習アルゴリズムは、タンパク質折りたたみの予測、遺伝子発現分析、複雑な生物システムのシミュレーションなどに段階的に活用されています。その結果、このトレンドは、薬物発見、構造生物学、診断におけるAIを用いた自動化の精度と効率を反映しています。AIベースの自動化は、計算生物学のワークフロー処理において徐々にその存在感を示しています。
  
• クラウドコンピューティングは、データの保存、共有、計算能力の面で生物学研究を革新しています。米国の機関とバイオテクノロジー企業は、大規模なゲノムデータ分析と共同作業に適したクラウドベースのプラットフォームに段階的に移行しています。従来の方法からデジタルモードへの転換により、スケーラビリティ、リアルタイムアクセス、大規模な生物学データセットのコスト効率的な管理が可能になります。
  
• さらに、米国の大学、製薬会社、計算生物学スタートアップ間の協力は、イノベーションを加速させています。共同研究プロジェクトと共有データエコシステムは、新しいアルゴリズムと予測モデルの開発を促進しています。このトレンドは、理論的な生物学と薬物発見や医療における実用的な応用を結びつけ、持続的な市場成長を支援しています。
  

米国計算生物学市場分析

ツール別では、米国の計算生物学市場は分析ソフトウェアとサービス、データベース、ハードウェアに分類されます。分析ソフトウェアとサービスセグメントは、2024年に45.4％の市場シェアを確保することで市場を支配しています。これは、高度なデータ分析ツールへの需要の増加、生物モデリングのためのAI駆動アルゴリズムの統合、大規模なゲノムとプロテオミクスデータの解釈のためのクラウドベースプラットフォームへの依存の増加によるものです。このセグメントは、予測期間中に11.9％のCAGRで成長し、2034年までに44億ドルを超える見込みです。

一方、データベースセグメントは、12％のCAGRで成長すると予想されています。このセグメントの成長は、生物学およびオミクスデータの増加、研究協力のための中央集権的データリポジトリの採用増加、ゲノム学および薬物発見における効率的なデータ管理と検索システムへの需要の増加によって推進されています。

• 分析ソフトウェアとサービスセグメントは市場を支配し続けています。ゲノム、プロテオミクス、トランスクリプトミクスデータの指数関数的な成長により、高度な分析ソフトウェアとサービスへの需要が高まっています。研究者は、大規模なデータセットを効率的に処理および解釈するための強力な計算ツールを必要としています。このデータの増加は、ソフトウェアソリューションとアウトソーシング分析サービスの採用を促進しています。
  
• クラウドベースのソフトウェアとソフトウェア・アズ・ア・サービス（SaaS）の提供は、データ分析のためのスケーラブルでコスト効率的なソリューションを提供しています。米国の研究機関と企業は、リモート協力、データ共有、オンデマンド計算パワーのためにこれらのモデルを好んでいます。このトレンドは、分析ソフトウェアとサービス提供者の成長を加速させています。
  
• データベースセグメントは2024年に11億米ドルの収益を上げ、2025年から2034年までの予測期間中に年平均12%の成長率で拡大すると予想されています。このセグメントの成長は、大規模なゲノム、プロテオーム、マルチオミクスデータの生産増加に伴う適切な保存と管理の必要性が主な要因です。さらに、研究活動を支える中央集権的でアクセス可能で相互運用性のあるデータリポジトリの需要が高まっており、バイオテクノロジーおよび製薬会社間のクロスライセンス契約がその成果として生まれています。
  
• ハードウェアセグメントは2024年に大きな収益を上げ、予測期間中に年平均10.5%の成長が見込まれています。このセグメントは、複雑な生物学的シミュレーションと大規模データ処理に対応するための高性能コンピューティングシステムと専門的な実験機器の需要増加によって推進されています。さらに、シーケンシング機器、イメージングデバイス、データ処理インフラの進歩が、研究および臨床応用におけるハードウェアソリューションの採用を促進しています。
  

応用別では、米国の計算生物学市場は細胞・生物シミュレーション、薬物発見・疾患モデリング、臨床前薬物開発、臨床試験、ヒトボディシミュレーションソフトウェアに分かれています。細胞・生物シミュレーションセグメントは2024年に11億米ドルの収益を占め、予測期間中に年平均11.8%の成長が見込まれています。

• HPCリソースの利用増加により、複雑な細胞プロセスをより高速かつ正確にシミュレーションできるようになりました。研究者はシリコー上で生物学的システム全体をモデル化し、高額な実験室実験への依存を減らすことができます。この能力は、学術界と産業界の両方で採用を促進しています。
  
• さらに、細胞応答のシミュレーションにより、研究者は臨床試験前に薬物の効果と毒性を予測できます。これにより、従来のin vitroおよびin vivoテストに伴う時間、コスト、リスクが削減されます。シミュレーションプラットフォームの効率性が市場成長を推進しています。
  
• 薬物発見・疾患モデリングセグメントは2024年に大きな収益を上げ、予測期間中に年平均12.1%の成長が見込まれています。薬物発見と疾患モデリングの成長は、マルチオミクスデータの利用増加により新規治療標的を特定し、複雑な疾患メカニズムを理解することで推進されています。さらに、AIと機械学習の統合により予測精度が向上し、潜在的な薬物候補の迅速な特定が可能になっています。
  
• 臨床前薬物開発セグメントは2024年に4億6340万ドルの収益を上げ、2025年から2034年までの予測期間中に年平均11.5%の成長が見込まれています。このセグメントの成長は、動物実験への依存を減らし、初期段階の研究を加速するためのin silicoモデルの需要増加によって推進されています。さらに、高度なバイオインフォマティクスツールにより、臨床試験前に薬物の挙動と毒性を正確にシミュレーションし、候補選択を改善できます。
  
• 臨床試験セグメントは2024年に大きな収益を上げ、予測期間中に年平均11.3%の成長が見込まれています。このセグメントの成長は、患者層別化と最適化された試験設計のための予測分析の利用により、効率性と成功率が向上していることで推進されています。さらに、リアルワールドデータとバイオマーカーの統合により、よりターゲット化された適応的な研究プロトコルが支援されています。
  
• ヒトボディシミュレーションソフトウェアセグメントは2024年に大きな収益を上げ、予測期間中に年平均8.4%の成長が見込まれています。このセグメントは、高額なin vivo実験への依存を減らすための薬物効果と疾患進行の仮想テストの需要によって推進されています。また、異なる患者集団における反応をモデル化することで、パーソナライズドメディシンを可能にしています。
  

サービス別では、米国の計算生物学市場は契約型と自社型に分かれています。契約型セグメントは2024年に市場をリードし、19億ドルの規模に達し、予測期間中に年平均成長率12%で成長すると予測されています。

• 製薬会社やバイオテクノロジー企業は、契約サービス提供者を通じて計算生物学の業務をアウトソーシングしています。これにより、インフラや人員のコストを削減し、内部リソースをコア研究に集中させることが可能になります。このアプローチにより、企業は専門的な知識を外部から活用しながら、内部リソースを核心的な研究に集中させることができます。
  
• さらに、契約サービス提供者は分子モデリング、システム生物学シミュレーション、マルチオミクスデータ分析などの高度な計算生物学技術の利用を促進しています。企業は、これらの専門家に依存して、自社に不足している専門スキルやソフトウェアにアクセスし、その結果としてアウトソーシングサービスの需要が高まっています。  
  
• 自社型セグメントは2024年に大きな収益を上げ、予測期間中に年平均成長率11.2%で成長すると予測されています。組織が安全でカスタマイズ可能で統合された計算生物学ソリューションを好む傾向が高まっているためです。これらのソリューションは研究ワークフローを効率化し、機密データを保護します。
  

用途別では、米国の計算生物学市場は商用と学術・研究に分類されます。商用セグメントは2024年に62.2%の収益シェアを占め、予測期間中に63億ドルに達すると予測されています。

• 商用ソフトウェアとプラットフォームは、データ分析、シミュレーション、モデリングのための即時使用可能なツールを提供しています。展開の容易さと設定の最小限の要件は、バイオテクノロジースタートアップ、学術研究所、製薬会社による採用を促進し、市場成長を推進しています。
  
• さらに、商用ソリューションはゲノムやプロテオームなどの大規模な生物学的データセットの迅速な処理を可能にします。高スループット機能は時間を節約し、手動作業を削減し、これらのプラットフォームを研究および商用アプリケーションに魅力的にしています。
  
• 学術・研究セグメントは2024年に12億ドルの収益を上げ、2025年から2034年まで年平均成長率10.5%で安定した成長が見込まれています。このセグメントの成長は、大学や研究機関でゲノム学、プロテオミクス、システム生物学の研究にバイオインフォマティクスと計算ツールが拡大していることが主な要因です。さらに、学際的研究への資金増加と高性能コンピューティングリソースへのアクセス拡大が、学術研究機関での採用を促進しています。
  

南大西洋計算生物学市場

南大西洋地域は2024年に20.8%の最大市場シェアを占め、米国計算生物学市場をリードしました。

• 南大西洋地域にはノースカロライナ州、メリーランド州、ジョージア州などにある主要な大学、研究病院、バイオテクノロジーハブが集中しています。この学術および臨床研究センターの密集した存在が、ゲノム学、プロテオミクス、薬物発見プロジェクトのための計算生物学ツールとサービスの需要を促進しています。
  
• 南大西洋諸州には、複数のバイオテクノロジーおよび製薬会社が研究開発施設を有しています。これらの企業の存在により、計算生物学プラットフォームや契約サービスへの投資が増加し、モデリング、シミュレーション、データ分析における地域の成長とイノベーションが促進されています。
  
• さらに、南大西洋の州政府は、バイオテクノロジー企業を誘致し、研究イニシアチブを支援するために助成金、税制優遇、イノベーションプログラムを提供しています。これらの政策により、運営コストが削減され、計算生物学インフラとサービスへの投資が促進されます。
  

東北部の計算生物学市場

東北部の計算生物学市場は、2024年に5億3960万ドルの規模に達し、予測期間中に有望な成長が見込まれています。

• この地域は、生命科学および計算生物学のスタートアップに向けたベンチャーキャピタル、プライベートエクイティ、政府資金の強力な支援を受けています。豊富な資金調達により、組織は最先端のプラットフォーム、高度なモデリングソフトウェア、契約研究協力に投資することが可能になり、計算生物学ソリューションの採用が加速しています。
  
• さらに、東北部では大学、病院、バイオテクノロジー企業間の強力な協力文化が存在します。共同プロジェクトには、共有計算リソース、高性能コンピューティング、ソフトウェアおよびシミュレーションモデルの共同開発が含まれることが多く、この相互接続されたエコシステムが商用プラットフォームおよび契約サービスの市場成長を推進しています。
  

中央太平洋の計算生物学市場

中央太平洋の計算生物学市場は、分析期間中に最高のCAGR12.8%で成長すると予測されています。

• 中央太平洋の主要な大学および研究機関は、大量の生物学的および臨床データを生成しています。計算生物学ツールおよび契約サービスは、これらのデータセットの処理、分析、解釈に不可欠です。この学術的成果は地域の需要に寄与し、産業プレイヤーとの協力を促進しています。
  
• バイオテクノロジー企業、学術機関、契約研究機関間の頻繁なパートナーシップが、研究開発のための協力的エコシステムを創出しています。これらのネットワークは、商用プラットフォーム、高度なシミュレーションソフトウェア、専門サービスの採用を促進し、地域を計算生物学のリーダーとしての地位を強化しています。
  

米国の計算生物学市場シェア

この市場は、グローバル生命科学企業、専門ソフトウェア提供業者、革新的なバイオテクノロジースタートアップの混在により、非常に競争が激しい特徴があります。企業は、製品ポートフォリオの拡大と市場プレゼンスの強化のために、戦略的な協力、合併・買収、技術パートナーシップに焦点を当てています。競争の激しさは、さらにAI駆動型分析、マルチオミクス統合、高性能シミュレーションプラットフォームの継続的なイノベーションによって高まっており、これらは薬物発見、精密医療、トランスレーショナル研究にとって不可欠です。

主要プレイヤーには、Thermo Fisher Scientific、BIO-RAD、DASSAULT SYSTEMES、Illumina、QIAGEN、Schrödingerが含まれ、これらの主要企業は、総市場シェアの48.2%を占めています。これらのリーディング企業は、高度なソフトウェアソリューション、クラウドベースのプラットフォーム、契約研究サービスを活用し、技術的能力を継続的に向上させながら、市場の支配を維持しています。強力なR&Dに焦点を当て、広範な顧客ベース、戦略的パートナーシップを活用することで、急速に進化する市場において競争優位性を維持しています。

さらに、小規模および新興のプレイヤーが、細胞および生物シミュレーション、AIベースの予測モデリング、マルチオミクスデータ分析などのニッチ分野でイノベーションを推進しています。これらの企業は、専門的なソリューションを開発するために、大学機関や研究病院と協力することが多く、市場の分断が進み、競争が激化しています。全体として、この市場は急速な技術進化、戦略的提携、および計算生物学能力への継続的な投資によって特徴づけられています。

米国の計算生物学市場企業

米国の計算生物学産業で活動する主要な企業には以下が含まれます：

• Benevolent
• BIO-RAD
• CERTARA
• compugen
• DASSAULT SYSTEMES
• deep genomics
• DNAnexus
• Genedata (Danaher)
• GINKGO
• Illumina
• instem
• QIAGEN
• Schrödinger
• strand
• Thermo Fisher Scientific
  
• Thermo Fisher Scientific

Thermo Fisher Scientificは、2024年に約15.8%のシェアを持つ米国の計算生物学市場でリーディングポジションを占めています。Thermo Fisherは、実験および計算ワークフローのシームレスな統合を可能にする、実験機器、試薬、ソフトウェアのエンドツーエンドポートフォリオを提供しています。そのゲノミクス、プロテオミクス、バイオインフォマティクスにおける強力な存在感は、研究および臨床アプリケーションの両方にスケーラブルなソリューションを提供しています。

• Illumina

Illuminaは、高スループットシーケンシング技術と堅牢なバイオインフォマティクスプラットフォームで知られており、迅速かつ正確なゲノム解析を促進しています。そのシーケンシングとデータ解釈における継続的なイノベーションは、精密医療および計算ゲノミクスのリーダーとしての地位を確立しています。

• QIAGEN

QIAGENは、データ分析ソフトウェアやサンプル調製キットなど、包括的なバイオインフォマティクスおよび分子生物学ソリューションを提供しています。そのマルチオミクスデータ統合および翻訳研究における専門知識は、効率的な薬物発見、診断、パーソナライズドメディシンの取り組みを支援しています。

米国の計算生物学産業ニュース：

• 2025年6月、Illumina, Inc.は、Standard BioToolsとの最終契約を締結し、SomaLogicを買収すると発表しました。この動きにより、Illuminaは成長するプロテオミクス市場における存在感を強化することができます。
  
• 2024年12月、QIAGENは、複雑な生物学的データの解釈を簡素化し加速するために設計された新機能「Ingenuity Pathway Analysis (IPA) Interpret」のリリースを発表しました。この開発により、会社は継続的な進歩と更新を通じてサービス提供を強化し、ユーザーエクスペリエンスを向上させることができました。
  
• 2024年11月、NVIDIAは、薬物発見を促進し、分子設計を加速するためのオープンソースプラットフォーム「NVIDIA BioNeMo Framework」の提供を開始すると発表しました。このプラットフォームは、産業内のさまざまなステークホルダーに対してデジタルバイオロジーを加速しスケーリングすることに焦点を当てています。
  

米国の計算生物学市場調査レポートには、2021年から2034年までの収益（USD百万単位）の推定値と予測値を含む、業界の詳細な分析が含まれています。以下のセグメントについて：

市場、ツール別

• 分析ソフトウェアおよびサービス
• データベース
• ハードウェア

市場、アプリケーション別

• 細胞および生物シミュレーション
  • 計算ゲノミクス
  • 計算プロテオミクス   
  • 薬物遺伝子学
  • その他のシミュレーション
• 薬物発見および疾患モデリング
  • 標的同定
  • 標的検証
  • リード発見
  • リード最適化
• 臨床前薬物開発
  • 薬物動態
  • 薬力学
• 臨床試験
  • 第I相
  • 第II相
  • 第III相
  • 第IV相
• ヒト体シミュレーションソフトウェア

市場、サービス別

• 契約
• 内製

市場、用途別

• 商用
• 学術・研究

上記の情報は以下の地域に提供されます：

• 東北中央部
• 西南中央部
• 南大西洋部
• 北東部
• 東南中央部
• 西北中央部
• 太平洋中央部
• 山岳州