Рынок вычислительной биологии в Северной Америке: по инструментам, по применению, по услугам и по конечному использованию — прогноз на 2025–2034 гг.

Рынок вычислительной биологии в Северной Америке

Рынок вычислительной биологии в Северной Америке оценивался в 3,4 млрд долларов США в 2024 году. Ожидается, что рынок вырастет с 3,8 млрд долларов США в 2025 году до 10,2 млрд долларов США в 2034 году, с темпом роста CAGR 11,8% в прогнозируемый период, согласно последнему отчету, опубликованному компанией Global Market Insights Inc. Рынок вычислительной биологии переживает рост благодаря нескольким ключевым факторам, включая растущее внедрение вычислительных решений в клинических испытаниях, увеличение затрат на разработку лекарств в сочетании с временными ограничениями, рост в области открытия и разработки лекарств, достижения в биоинформатике и данных, а также поддержку со стороны правительства.
 

Расширение исследований мультиомики, рост спроса на персонализированную медицину и использование вычислительных инструментов в клинических испытаниях и моделировании заболеваний являются одними из ключевых факторов, стимулирующих рост рынка. Рынок доминируют такие ключевые игроки, как Thermo Fisher Scientific, Illumina Inc., QIAGEN, BIO-RAD Laboratories и Dassault Systèmes. Эти ключевые игроки сосредотачивают свои усилия на платформах, основанных на ИИ, интеграции данных мультиомики, масштабируемых облачных решений и совместных партнерствах для ускорения открытия лекарств, улучшения прогнозной модели и облегчения персонализированного ухода.
 

Рынок вырос с 1,8 млрд долларов США в 2021 году до 2,9 млрд долларов США в 2023 году. Пандемия подчеркнула важность быстрых геномных оценок для мониторинга вируса в реальном времени и разработки вакцин. С момента пандемии COVID-19 продолжается разработка и инвестиции в подходы вычислительной биологии для геномного мониторинга, отслеживания мутаций и разработки вакцин, что способствует росту как в области общественного здравоохранения, так и в фармацевтике.
 

Кроме того, ИИ и машинное обучение также преобразуют область вычислительной биологии через прогнозную модель, распознавание шаблонов и автоматизацию анализа данных. Таким образом, использование этих технологий может позволить исследователям оптимизировать точность и скорость биологического моделирования и конвейера разработки лекарств.
 

Традиционный процесс разработки фармацевтических препаратов занимает много времени и дорогостоящий. Например, согласно опубликованным данным, среднее время, необходимое для вывода нового лекарства на рынок, может составлять около 10-15 лет, а затраты на разработку — до 2,6 млрд долларов США. Эта сложность создает необходимость в инструментах в области вычислительной биологии, которые облегчают процессы исследований и разработок, сокращают пробные и ошибки и выявляют наиболее перспективные кандидаты в лекарства на ранних этапах цикла разработки продукта. Эти инструменты часто используются для моделирования биологических систем, моделирования взаимодействий лекарств и анализа данных омики, что значительно сокращает лабораторные эксперименты и минимизирует неудачи в клинических испытаниях.
 

Кроме того, сотрудничество между академическими учреждениями, промышленными игроками и государственными агентствами, как ожидается, еще больше ускорит рост отрасли. Эти партнерства стимулируют инновации, сочетая академическую экспертизу, ресурсы промышленности и поддержку правительства. Академические учреждения вносят вклад в новые открытия, компании предоставляют финансирование и пути коммерциализации, а государственные агентства предлагают регуляторные рекомендации и инфраструктуру. Используя коллективные знания и ресурсы, эти организации продвигают разработку инструментов вычислительной биологии, способствуют трансляционной науке и помогают научным инновациям достигать практического применения в здравоохранении и фармацевтике, тем самым способствуя росту рынка.
 

Компьютерная биология — это междисциплинарная область, сочетающая алгоритмы, анализ данных и/или высокопроизводительные вычисления, с применением в моделировании биологических систем, анализе сложных биологических данных (геномика, протеомика) и ускорении открытия лекарств, моделирования заболеваний и персонализированной медицины. Эта область является неотъемлемой частью современных биологических наук и исследований и разработок в фармацевтике.
 

Тенденции рынка компьютерной биологии в Северной Америке

Акцент на реальном времени геномического мониторинга, рост использования цифровых двойников в биологии и появление облачных биоинформатических платформ — вот ключевые тенденции, формирующие рост регионального рынка.
 

• Область компьютерной биологии быстро меняется с облачными вычислениями, используя масштабируемую, безопасную и экономически эффективную инфраструктуру для исследователей и компаний для анализа и хранения данных. Исследователи и компании могут удаленно использовать передовые биоинформатические инструменты и сотрудничать между учреждениями, используя большие наборы данных и без ограничений, связанных с большими инвестициями в физическую инфраструктуру. Эта тенденция отражает основные инновации в лучшем исследовательском импульсе и более низких барьерах затрат.
   
• Кроме того, цифровые двойники биологических систем начинают набирать популярность в разработке лекарств, моделировании заболеваний и других приложениях в этой области. Они позволяют исследователям тестировать гипотезы, прогнозировать результаты и оптимизировать терапии без необходимости в дорогостоящих физических экспериментах или эмпирических данных.
   
• Далее, реальный геномический мониторинг критически важен для отслеживания инфекционных заболеваний и новых вариантов. Технологии компьютерной биологии позволяют быстрое секвенирование, анализ мутаций и обмен данными в международном масштабе. Эта тенденция была ускорена пандемией COVID-19 и теперь является стандартной частью большинства рутинных мероприятий общественного здравоохранения и глобального мониторинга заболеваний.
   

Анализ рынка компьютерной биологии в Северной Америке

Подробнее о ключевых сегментах, формирующих этот рынок

Скачать бесплатный PDF-файл

В 2021 году рынок оценивался в 1,8 млрд долл. США и вырос до 2,3 млрд долл. США в 2022 году, достигнув 2,9 млрд долл. США к 2023 году. Рост использования передовых вычислительных платформ и инновационных решений играет значительную роль в стимулировании роста отрасли.
 

По инструментам рынок компьютерной биологии в Северной Америке сегментирован на программное обеспечение и услуги для анализа, базы данных и оборудование. Сегмент программного обеспечения и услуг для анализа занял ведущую долю в 43,4% в 2024 году. Рост спроса на программное обеспечение и услуги для анализа обусловлен увеличением объема данных омикс, необходимостью в сложных инструментах моделирования и расширением использования инсайтов, основанных на ИИ, в открытии лекарств и точной медицине. Сегмент, как ожидается, превысит 4,6 млрд долл. США к 2034 году, растущим с CAGR 12,2% в течение прогнозируемого периода.
 

• По мере того как биологические данные становятся более сложными и генерируются в очень больших объемах, сегмент программного обеспечения и услуг набирает сильный импульс для их обработки. Исследователи и фармацевтические компании хотят лучших аналитических инструментов для более быстрого интерпретирования клинических, геномных и протеомных данных.
   
• Эти инструменты позволят исследователю быстрее оценивать гипотезы, разрабатывать прогностические модели и эффективно визуализировать данные, все это критические компоненты разработки лекарств и персонализированной медицины.
   
• Кроме того, пользовательские интерфейсы, совместимые с облачными вычислениями, и программное обеспечение с возможностями ИИ востребованы, что способствует инновациям и внедрению в академической среде, здравоохранении и биотехнологиях.
   
• Кроме того, сегмент баз данных был вторым по величине в 2024 году, оцениваемый в 1,2 миллиарда долларов США. Наблюдается рост биологических баз данных, которые позволяют исследователям и компаниям хранить и организовывать большие и разнородные объемы геномных, протеомных и клинических данных в одном центральном хранилище.
   
• Биологические базы данных обеспечивают совместимость, обмен данными и доступ к информации в реальном времени, что способствует совместным исследованиям, подаче регуляторных заявок и решениям в области здравоохранения на основе данных.
   
• Сегмент оборудования оценивался в 703 миллиона долларов США в 2024 году. Возрастает потребность в высокопроизводительных вычислительных системах (HPC) для обработки сложных биологических симуляций, крупных геномных секвенирований и анализов на основе ИИ.
   
• Кроме того, по мере увеличения объема данных возникает необходимость в масштабируемой и эффективной вычислительной инфраструктуре, включая графические процессоры, облачные серверы и облачные вычислительные и хранилищные инфраструктуры для поддержки анализов в реальном времени и улучшенных вычислительных рабочих процессов для исследовательских и клинических проектов.
   

По применению рынок вычислительной биологии в Северной Америке сегментирован на клеточные и биологические симуляции, открытие лекарств и моделирование заболеваний, доклиническое развитие лекарств, клинические испытания и программное обеспечение для симуляции человеческого тела. Сегмент клеточных и биологических симуляций занимал ведущую долю и оценивался в 1,2 миллиарда долларов США в 2024 году.
 

• Сегмент клеточных и биологических симуляций стимулируется сильным рыночным спросом на его способность проводить in silico симуляции сложных биологических процессов, снижая необходимость в дорогостоящих и трудоемких лабораторных экспериментах.
   
• Кроме того, симуляции чрезвычайно полезны для понимания процессов заболеваний, взаимодействий лекарств и прогнозирования реакций в клетках. С ростом системной биологии и персонализированной медицины растет интерес исследователей и фармацевтических компаний к применению инструментов симуляции для ускорения открытий, оптимизации терапевтических подходов и снижения затрат на клиническое развитие за счет облегчения доклинического моделирования заболеваний.
   
• Сегмент открытия лекарств и моделирования заболеваний, как ожидается, будет расти более высокими темпами с CAGR 12,2% в течение прогнозируемого периода. Он растет с высокой скоростью, так как фармацевтические компании ищут более быстрые и экономически эффективные методы для выявления кандидатных лекарств.
   
• Использование виртуального скрининга, идентификации мишеней и оптимизации лидов в вычислительной биологии может снизить время и ресурсы, необходимые для проведения реальных исследований и разработок на ранних стадиях открытия лекарств.
   
• Моделирование заболеваний также может использоваться с ИИ и мультиомными данными для симуляции развития заболеваний и реакций на лечение, что особенно актуально для инициатив точной медицины.
   
• Кроме того, сегмент доклинического развития лекарств оценивался в 500,9 миллиона долларов США в 2024 году. Вычислительная биология активно используется для симуляции фармакокинетических, фармакодинамических и токсикологических профилей кандидатных лекарств до или вместо реальных исследований на пациентах.
   
• Эти инструменты могут предсказывать реакцию лекарства в биологической системе и сокращать использование животных моделей в доклинических фармакологических исследованиях, повышая шансы кандидата на переход в клинические испытания.
   
• Кроме того, сегмент клинических испытаний, как ожидается, покажет значительный рост и достигнет 1,2 миллиарда долларов США к 2034 году. Инструменты вычислительной биологии полезны для симуляции биологических реакций, улучшения дизайна клинических испытаний и более эффективного анализа данных пациентов. Эти практики снижают затраты на клинические испытания, добавляют точность и ускоряют процессы регуляторного одобрения.
   

На основе услуг рынок вычислительной биологии в Северной Америке сегментирован на контрактные и внутренние. Сегмент контрактных услуг в 2024 году занял большинство доли рынка в размере 56,8% благодаря преимуществам, таким как экономически эффективный подход, доступ к передовым инструментам и экспертизе и т.д.
 

• Существует значительный спрос на контрактные услуги, так как фармацевтические и биотехнологические компании переходят на контрактные организации (CRO) и организации, специализирующиеся на вычислительной биологии. Эта модель позволяет организациям экономить на затратах, получать доступ к передовым технологиям и специализированным талантам, избегая при этом затрат на создание собственных возможностей.
   
• Контрактные организации выступают за внедрение моделей и инструментов вычислительной биологии, так как они предлагают ряд преимуществ, таких как ускоренное выполнение проектов, масштабируемость и гибкость, что часто является важным фактором для небольших и средних организаций.
   
• Кроме того, с увеличением сложности, данных и времени, необходимых для разработки лекарств, это считается лучшей стратегией для продвижения инноваций и снижения операционных нагрузок.
   
• Сегмент внутренних услуг оценивался в 1,4 млрд долларов США в 2024 году. Внутренние услуги вычислительной биологии в фармацевтической компании или академической организации необходимы, особенно когда организация хочет иметь полный контроль над собственными данными и/или возможностями. Организации занимаются услугами вычислительной биологии для обеспечения безопасности данных и владения интеллектуальной собственностью, а также для поддержки исследовательских и разработок в будущем.
   
• Кроме того, хотя внутренние услуги могут быть значительно дороже, они позволяют достичь гораздо более высокой степени гибкости и совместимости с существующими рабочими процессами, системами электронных медицинских записей и т.д.
   

Подробнее о ключевых сегментах, формирующих этот рынок

Скачать бесплатный PDF-файл

На основе конечного использования рынок вычислительной биологии в Северной Америке сегментирован на коммерческий и академический и исследовательский. Сегмент коммерческого использования в 2024 году занял большинство доли рынка в размере 58,8% благодаря растущему внедрению таких инструментов и решений в основном в промышленных условиях.
 

• Увеличивается количество фармацевтических, биотехнологических и медицинских компаний, которые начинают внедрять вычислительную биологию в более широких масштабах. Эти компании используют передовые модели, симуляции и аналитику для ускорения открытия лекарств, снижения затрат на НИОКР и более эффективного разработки персонализированных терапевтических средств.
   
• Кроме того, когда компании ищут способы получить конкурентное преимущество, быстрее выводить лекарства на рынок и получать регуляторное одобрение с меньшими препятствиями, спрос на вычислительную биологию растет.
   
• Сегмент академического и исследовательского использования оценивался в 1,4 млрд долларов США в 2024 году. Спрос на решения вычислительной биологии в основном обусловлен достижениями в геномике, системной биологии и молекулярном моделировании в академической и исследовательской сфере. Для обработки сложного биологического анализа данных, симуляции биологических процессов и обмена воспроизводимыми результатами университеты и исследовательские организации зависят от передовых программных приложений.
   
• Кроме того, растут и стимулируют спрос междисциплинарные исследования, сочетающие биологию, компьютерные науки и исследования в области данных. Кроме того, увеличение государственных и частных инвестиций в исследования в области наук о жизни приводит к тому, что больше ученых используют вычислительные платформы и приложения в академическом контексте.
   

Ищете региональные данные?

Скачать бесплатный PDF-файл

Рынок вычислительной биологии США оценивался в 1,7 млрд долл. США в 2021 году и 2,2 млрд долл. США в 2022 году. В 2024 году размер рынка составил 3,2 млрд долл. США по сравнению с 2,7 млрд долл. США в 2023 году. Значительное внимание, уделяемое ускорению процессов разработки лекарств за счет интеграции передовых инструментов и фреймворков, должно стимулировать рост рынка.
 

• США стали лидером в области вычислительной биологии благодаря мощной биотехнологической экосистеме, ведущим возможностям в области НИОКР и сотрудничеству между государственным и частным секторами.
   
• Многие из крупнейших фармацевтических и технологических компаний активно инвестируют в перспективные направления, включая разработку лекарств на основе ИИ, геномику и персонализированную медицину. Исследовательские институты и национальные лаборатории также вносят значительный вклад, играя ключевую роль в развитии алгоритмов, данных и биологического моделирования.
   
• Кроме того, в США сложилась благоприятная регуляторная среда, которая все больше способствует развитию технологий цифрового здравоохранения. Квалифицированные кадры, передовая инфраструктура и культура инноваций — это параметры, которые, как ожидается, будут способствовать росту страны и сохранят ее лидирующие позиции в отрасли.
   

Канада занимала значительную долю на рынке вычислительной биологии в Северной Америке и оценивалась в 195,2 млн долл. США в 2024 году.
 

• Спрос на решения в области вычислительной биологии растет в Канаде благодаря отличной академической исследовательской среде, поддерживающим государственным программам и развивающейся отрасли наук о жизни.
   
• Университеты и исследовательские институты начали внедрять биоинформатические инструменты для важных разработок в области геномики, протеомики и системной биологии.
   
• Усиливающееся внимание страны к персонализированной медицине и общественному здравоохранению также способствует использованию вычислительных платформ для моделирования заболеваний и разработки терапевтических средств.
   
• Кроме того, канадские учреждения и глобальные биотехнологические компании все чаще сотрудничают для продвижения инноваций, тем самым устанавливая вычислительную биологию как ключевую часть экосистемы наук о жизни Канады.
   

Доля рынка вычислительной биологии в Северной Америке

Ведущие компании, работающие на рынке, такие как Thermo Fisher Scientific, Illumina Inc., QIAGEN, BIO-RAD Laboratories и Dassault Systèmes, среди прочих, имеют значительное присутствие в отрасли. Эти игроки сохраняют свои ключевые позиции, сочетая сильный продуктовый портфель, разрешения регуляторов, постоянные инновации и партнерства с ключевыми участниками отрасли.
 

Рынок вычислительной биологии в Северной Америке является конкурентоспособным и включает в себя сочетание устоявшихся биотехнологических компаний, новых стартапов, академических учреждений и технологических компаний. Инноваторы в этой сфере сосредоточены на оптимизированной с помощью ИИ разработке лекарств, интеграции множества омиксов и облачных биоинформатических платформах.
 

Кроме того, многочисленные компании стремятся к стратегическим партнерствам с университетами и системами здравоохранения для ускорения исследований и коммерциализации. Используются как открытые, так и проприетарные программные решения, что обеспечивает гибкость и масштабируемость.
 

Кроме того, новые компании также наращивают свои возможности и выходят на этот рынок, включая компании, такие как Schrödinger и Certara, чтобы предложить более совершенные методы моделирования и биосимуляции в рамках процесса фармацевтических НИОКР.
 

Компании на рынке вычислительной биологии в Северной Америке

Некоторые из ведущих игроков, работающих на рынке вычислительной биологии в Северной Америке, включают:

• aganitha
• Atomwise
• Благотворительный
• БИОЦИФРОВОЙ
• БИО-РАД
• каденс
• СЕРТАРА
• компьюген
• ДАССОЛЬ СИСТЕМЫ
• глубокая геномика
• DNAnexus
• Genedata (Danaher)
• ГИНКГО
• Иллюмина
• инстем
• QIAGEN
• Шрёдингер
• Thermo Fisher SCIENTIFIC
   
• Thermo Fisher Scientific

Thermo Fisher Scientific занимала лидирующую позицию на рынке вычислительной биологии Северной Америки с долей около 12% в 2024 году. Компания сосредоточена на интеграции по всей цепочке создания стоимости в области наук о жизни, сочетая НИОКР, производство, диагностику и клинические услуги. Ее стратегия делает акцент на агрессивных слияниях и поглощениях, цифровой трансформации и инновациях, основанных на ИИ, для ускорения разработки лекарств и точной медицины. Компания также существенно инвестирует в устойчивость и региональное расширение для сохранения ключевой позиции.
 

• Illumina Inc.

Illumina переориентируется за пределы секвенирования в мультиомику и интерпретацию данных на основе ИИ. Новое подразделение компании, BioInsight, нацелено на партнерства с фармацевтическими компаниями для открытия лекарств с использованием крупномасштабных омиксных наборов данных. Компания расширяется в направлении протеомики (например, приобретение SomaLogic), улучшает клиническое внедрение и стимулирует инновации в области геномики отдельных клеток и популяционного масштаба.
 

• QIAGEN

Стратегия QIAGEN основана на модели Sample to Insight, предлагающей интегрированные молекулярные диагностические инструменты и инструменты для наук о жизни. Компания сосредоточена на высокорослых платформах, расширяя свои сопутствующие диагностические решения и автоматизированные решения. Стратегические M&A, проникновение на региональные рынки и операционная эффективность являются ключевыми столпами плана роста компании.
 

Новости отрасли вычислительной биологии Северной Америки:

• В июне 2025 года Illumina, Inc. объявила о заключении окончательного соглашения с Standard BioTools о приобретении SomaLogic. Это развитие усилит присутствие Illumina на растущем рынке протеомики. Это поможет компании улучшить свое присутствие в отрасли.
   
• В декабре 2024 года QIAGEN объявила о запуске Ingenuity Pathway Analysis (IPA) Interpret, нового инструмента, предназначенного для упрощения и ускорения интерпретации сложных биологических данных. Это развитие позволило компании улучшить свои услуги и повысить пользовательский опыт за счет непрерывного развития и обновлений.
   
• В ноябре 2024 года NVIDIA объявила о доступности открытой платформы NVIDIA BioNeMo Framework для продвижения открытия лекарств и ускорения проектирования молекул. Эта платформа направлена на ускорение и масштабирование цифровой биологии для различных заинтересованных сторон в отрасли.
   
• В апреле 2024 года Seed Health, компания, занимающаяся наукой о микробиоме, запустила свою платформу CODA, работающую на основе Human Phenotype Project, всеобъемлющего набора данных мультиомики. CODA — это платформа вычислительной биологии для открытия и разработки пробиотиков нового поколения и вмешательств, направленных на микробиом. Этот запуск продукта, как ожидается, позволит компании еще больше улучшить свое присутствие в отрасли.
   

Отчет по исследованию рынка вычислительной биологии Северной Америки включает всестороннее освещение отрасли с оценками и прогнозами в терминах выручки в (млн долл. США) с 2021 по 2034 год для следующих сегментов:

Рынок, по инструментам

• Программное обеспечение и услуги анализа
• Базы данных
• Оборудование

Рынок, по применению

• Клеточные и биологические моделирование
  • Компьютерная генетика
  • Компьютерная протеомика   
  • Фармакогеномика
  • Другие моделирования
• Поиск лекарств и моделирование заболеваний
  • Идентификация мишеней
  • Валидация мишеней
  • Поиск лидов
  • Оптимизация лидов
• Доклиническое развитие лекарств
  • Фармакокинетика
  • Фармакодинамика
• Клинические испытания
  • Фаза I
  • Фаза II
  • Фаза III
  • Фаза IV
• Программное обеспечение для моделирования человеческого тела

Рынок, по услугам

• Контракт
• Внутренний

Рынок, по конечному использованию

• Коммерческий
• Академия и исследования

Приведенная выше информация предоставляется для следующих стран:

• США
• Канада