Рынок вычислительной биологии в США — по инструментам, приложениям, услугам и конечному использованию — прогноз на 2025–2034 гг.

Размер рынка вычислительной биологии в США

Рынок вычислительной биологии в США оценивался в 3,2 млрд долларов США в 2024 году. Ожидается, что рынок вырастет с 3,5 млрд долларов США в 2025 году до 9,5 млрд долларов США в 2034 году, с темпом роста CAGR 11,7% в прогнозный период, согласно последнему отчету, опубликованному компанией Global Market Insights Inc. Высокий рост рынка обусловлен продолжающимися достижениями в области искусственного интеллекта в здравоохранении и машинного обучения, растущими исследованиями в области геномики и протеомики, увеличением активности по открытию и разработке лекарств, а также ростом внедрения персонализированной и точной медицины, среди других факторов.
 

Вычислительная биология — это междисциплинарная область науки, которая занимается использованием вычислительных методов, программных алгоритмов и математических моделей для анализа и интерпретации биологических данных. Она играет важную роль в понимании сложных биологических систем, например, геномов, белков и клеточных сетей. Отдел сочетает биологию, компьютерные науки, математику и статистику для продвижения исследований и развития медицинской практики.
 

Некоторые из ведущих компаний в области вычислительной биологии в США — это Thermo Fisher Scientific, BIO-RAD, DASSAULT SYSTEMES, Illumina, QIAGEN и Schrödinger. Эти компании не только поддерживают свою рыночную позицию за счет постоянного инновационного развития своих продуктов и услуг, но и достигают этого благодаря своему региональному присутствию и значительным инвестициям в исследования и разработки.
 

Рынок вырос с 1,7 млрд долларов США в 2021 году до 2,7 млрд долларов США в 2023 году, с историческим темпом роста 25,1%. Рост обусловлен увеличением внедрения передовых вычислительных инструментов в геномике и протеомике, ростом инвестиций в биоинформатику и исследования, основанные на ИИ, расширением инициатив в области точной медицины и растущим спросом на более быстрые процессы открытия и разработки лекарств в стране.
 

Рост геномики, протеомики и других омических исследований увеличил спрос на инструменты вычислительной биологии. Исследователи все чаще полагаются на программное обеспечение и алгоритмы биоинформатики для анализа больших наборов данных, что позволяет быстрее выявлять биомаркеры, пути заболеваний и потенциальные мишени для лекарств. По мере роста сложности данных эта тенденция, как ожидается, будет еще больше ускорять расширение рынка.
 

Кроме того, фармацевтические и биотехнологические компании в США активно инвестируют в вычислительную биологию для оптимизации процессов НИОКР. Техники, такие как in silico-моделирование, молекулярное докинг и симуляции, снижают необходимость в дорогостоящих лабораторных экспериментах. Увеличенная эффективность в выявлении кандидатов в лекарства и прогнозировании результатов клинических испытаний стимулирует сильный рост спроса на рынке.
 

Кроме того, интеграция ИИ и машинного обучения в вычислительную биологию преобразует процесс открытия лекарств и моделирования заболеваний. Эти технологии позволяют более эффективно предсказывать структуры белков, моделировать биологические системы и выявлять терапевтические кандидаты. Результатом стали повышенная точность и сокращение времени выхода на рынок, что стимулирует внедрение в фармацевтических и биотехнологических компаниях.
 

Тенденции рынка вычислительной биологии в США

Промышленность вычислительной биологии США переживает несколько заметных тенденций, формирующих её рост и развитие. Факторы, такие как интеграция ИИ и глубокого обучения в биологическое моделирование, расширение облачных биоинформатических платформ, рост интеграции мульти-омиксных данных и увеличение сотрудничества между академией и промышленностью, среди прочего, в совокупности стимулируют рост отрасли.
 

• Технологии ИИ и алгоритмы глубокого обучения всё чаще используются для прогнозирования свёртывания белков, анализа экспрессии генов и моделирования сложных биологических систем. В результате эта тенденция отражает использование как точности, так и эффективности в применении для открытия лекарств, структурной биологии и диагностики. Использование автоматизации на основе ИИ постепенно проявляется в обработке рабочих процессов вычислительной биологии.
   
• Облачные вычисления революционизируют биологические исследования в области хранения данных, их обмена и вычислительных мощностей. Учреждения США и биотехнологические компании всё чаще обращаются к облачным платформам, подходящим для анализа геномных данных в крупных масштабах и совместной работы. Переход от традиционного к цифровому режиму обеспечивает масштабируемость, доступ в реальном времени и экономически эффективное управление обширными биологическими наборами данных.
   
• Кроме того, сотрудничество между университетами США, фармацевтическими компаниями и стартапами в области вычислительной биологии ускоряет инновации. Совместные исследовательские проекты и общие экосистемы данных способствуют разработке новых алгоритмов и прогностических моделей. Эта тенденция соединяет теоретическую биологию с практическим применением в открытии лекарств и здравоохранении, тем самым поддерживая устойчивый рост рынка.
   

Анализ рынка вычислительной биологии США

Подробнее о ключевых сегментах, формирующих этот рынок

Скачать бесплатный PDF-файл

На основе инструментов рынок вычислительной биологии США сегментирован на программное обеспечение и услуги анализа, базы данных и оборудование. Сегмент программного обеспечения и услуг анализа утвердил своё доминирование на рынке, обеспечив значительную долю рынка в размере 45,4% в 2024 году благодаря растущему спросу на передовые инструменты анализа данных, интеграции алгоритмов, основанных на ИИ, для биологического моделирования, и увеличению зависимости от облачных платформ для анализа геномных и протеомных данных в крупных масштабах. Ожидается, что сегмент превысит 4,4 млрд долл. США к 2034 году, растущим с CAGR 11,9% в течение прогнозируемого периода.
 

В то же время сегмент баз данных, как ожидается, будет расти с CAGR 12%. Рост этого сегмента обусловлен увеличением объёма биологических и омиксных данных, ростом принятия централизованных репозиториев данных для исследовательского сотрудничества и растущей потребностью в эффективных системах управления и извлечения данных в геномике и открытии лекарств.
 

• Сегмент программного обеспечения и услуг анализа продолжает доминировать на рынке. Экспоненциальный рост геномных, протеомных и транскриптомных данных создал высокий спрос на передовое программное обеспечение и услуги анализа. Исследователям требуются мощные вычислительные инструменты для эффективной обработки и интерпретации больших наборов данных. Этот прирост данных стимулирует принятие как программных решений, так и внешних аналитических услуг.
   
• Облачное программное обеспечение и предложения программного обеспечения как услуги (SaaS) обеспечивают масштабируемые, экономически эффективные решения для анализа данных. Исследовательские учреждения и компании США предпочитают эти модели для удалённого сотрудничества, обмена данными и вычислительных мощностей по запросу. Эта тенденция ускоряет рост поставщиков программного обеспечения и услуг анализа.
   
• Сегмент баз данных в 2024 году принес доход в размере 1,1 млрд долларов США, при этом прогнозы указывают на стабильное расширение на 12% CAGR с 2025 по 2034 год. Рост сегмента в основном обусловлен увеличением производства крупномасштабных геномных, протеомных и мульти-омиксных данных, которые необходимо хранить и управлять должным образом. Кроме того, требование к централизованным, доступным и взаимосвязанным репозиториям данных является основным фактором, поддерживающим исследовательскую деятельность, а также кросс-лицензии среди биотехнологических и фармацевтических компаний, которые являются результатом этого.
   
• Сегмент оборудования в 2024 году принес значительный доход и, как ожидается, будет расти на 10,5% CAGR в течение прогнозируемого периода. Рост сегмента обусловлен возрастающей потребностью в высокопроизводительных вычислительных системах и специализированных лабораторных приборах для обработки сложных биологических симуляций и больших наборов данных. Кроме того, достижения в области секвенирующих машин, устройств визуализации и инфраструктуры обработки данных способствуют увеличению использования оборудования в исследовательских и клинических приложениях.
   

На основе применения рынок вычислительной биологии в США сегментирован на клеточную и биологическую симуляцию, открытие лекарств и моделирование заболеваний, доклиническое развитие лекарств, клинические испытания и программное обеспечение для симуляции человеческого тела. В 2024 году сегмент клеточной и биологической симуляции доминировал на рынке, принеся 1,1 млрд долларов США, и, как ожидается, будет расти на 11,8% CAGR в течение прогнозируемого периода.
 

• Увеличение доступности ресурсов HPC позволяет моделировать сложные клеточные процессы с большей скоростью и точностью. Исследователи могут моделировать целые биологические системы in silico, снижая зависимость от дорогостоящих лабораторных экспериментов. Эта возможность способствует внедрению как в академической, так и в промышленной сфере.
   
• Кроме того, симуляции клеточных реакций позволяют исследователям предсказывать эффективность и токсичность лекарств до клинических испытаний. Это снижает затраты времени, денег и рисков, связанных с традиционными in vitro и in vivo тестированиями. Эффективность симуляционных платформ стимулирует рост рынка.
   
• Сегмент открытия лекарств и моделирования заболеваний в 2024 году принес значительный доход и, как ожидается, будет расти на 12,1% CAGR в течение прогнозируемого периода. Рост открытия лекарств и моделирования заболеваний обусловлен увеличением использования мульти-омиксных данных для выявления новых терапевтических мишеней и понимания сложных механизмов заболеваний. Кроме того, интеграция ИИ и машинного обучения повышает точность прогнозирования, ускоряя выявление потенциальных кандидатов в лекарства.
   
• Сегмент доклинического развития лекарств в 2024 году принес доход в размере 463,4 млн долларов США, при этом прогнозы указывают на стабильное расширение на 11,5% CAGR с 2025 по 2034 год. Рост сегмента обусловлен возрастающим спросом на in silico модели для снижения зависимости от животных тестов и ускорения исследований на ранних стадиях. Кроме того, продвинутые биоинформационные инструменты позволяют точно моделировать поведение и токсичность лекарств, улучшая отбор кандидатов перед клиническими испытаниями.
   
• Сегмент клинических испытаний в 2024 году принес значительный доход и, как ожидается, будет расти на 11,3% CAGR в течение прогнозируемого периода. Рост сегмента обусловлен использованием предиктивной аналитики для стратификации пациентов и оптимизации дизайна испытаний, повышая эффективность и показатели успеха. Кроме того, интеграция реальных данных и биомаркеров поддерживает более целенаправленные и адаптивные протоколы исследований.
   
• Сегмент программного обеспечения для симуляции человеческого тела в 2024 году принес значительный доход и, как ожидается, будет расти на 8,4% CAGR в течение прогнозируемого периода. Рост сегмента обусловлен потребностью в виртуальном тестировании эффектов лекарств и прогрессирования заболеваний, снижая зависимость от дорогостоящих in vivo экспериментов. Это также позволяет персонализированную медицину за счет моделирования реакций среди различных групп пациентов.
   

На основе услуг рынок вычислительной биологии в США сегментирован на контрактные и внутренние. Сегмент контрактных услуг доминировал на рынке в 2024 году, составляя 1,9 млрд долларов США, и, как ожидается, будет расти с темпом 12% в течение прогнозируемого периода.
 

• Фармацевтические и биотехнологические компании передают на аутсорсинг работу в области вычислительной биологии, которую они выполняют через контрактных поставщиков услуг. Они стремятся снизить затраты на инфраструктуру и персонал. Этот подход позволяет компаниям сосредоточиться на внутренних ресурсах на основных исследованиях, одновременно используя специализированные знания внешних экспертов.
   
• Кроме того, контрактные поставщики услуг способствуют использованию передовых методов вычислительной биологии, включая молекулярное моделирование, симуляцию системной биологии и анализ мульти-омных данных. Компании часто полагаются на этих экспертов для доступа к специализированным навыкам или программному обеспечению, которого им не хватает, что, в свою очередь, стимулирует спрос на аутсорсинговые услуги.  
   
• Сегмент внутренних услуг принес значительную выручку в 2024 году и, как ожидается, будет расти с темпом 11,2% в течение прогнозируемого периода. Это связано с растущей предпочтением организаций к безопасным, настраиваемым и интегрированным решениям в области вычислительной биологии, которые оптимизируют исследовательские рабочие процессы и защищают конфиденциальные данные.
   

Подробнее о ключевых сегментах, формирующих этот рынок

Скачать бесплатный PDF-файл

На основе конечного использования рынок вычислительной биологии в США классифицируется на коммерческий и академический & исследовательский. Коммерческий сегмент доминировал на рынке с долей в выручке 62,2% в 2024 году и, как ожидается, достигнет 6,3 млрд долларов США в течение прогнозируемого периода.
 

• Коммерческое программное обеспечение и платформы предоставляют готовые инструменты для анализа данных, симуляции и моделирования. Их простота развертывания и минимальные требования к настройке способствуют их внедрению биотехнологическими стартапами, академическими лабораториями и фармацевтическими компаниями, что стимулирует рост рынка.
   
• Кроме того, коммерческие решения позволяют быстро обрабатывать крупномасштабные биологические наборы данных, такие как геномные или протеомные данные. Высокопроизводительные возможности экономят время и снижают ручной труд, делая эти платформы привлекательными для исследовательских и коммерческих применений.
   
• Сегмент академический & исследовательский принес выручку в размере 1,2 млрд долларов США в 2024 году, с прогнозами, указывающими на стабильное расширение с темпом 10,5% в течение 2025–2034 годов. Рост сегмента обусловлен расширением использования биоинформатики и вычислительных инструментов в университетах и исследовательских учреждениях для геномных, протеомных и системных биологических исследований. Кроме того, увеличение финансирования междисциплинарных исследований и доступ к высокопроизводительным вычислительным ресурсам способствуют внедрению в академических кругах.
   

Ищете региональные данные?

Скачать бесплатный PDF-файл

Рынок вычислительной биологии в Юго-Восточном регионе

Юго-Восточный регион доминировал на рынке вычислительной биологии в США с наибольшей долей рынка 20,8% в 2024 году.
 

• В Юго-Восточном регионе расположены ведущие университеты, исследовательские больницы и биотехнологические центры, включая Северную Каролину, Мэриленд и Джорджию. Плотная концентрация академических и клинических исследовательских центров стимулирует спрос на инструменты и услуги вычислительной биологии для геномных, протеомных и проектов по открытию лекарств.
   
• Несколько ведущих биотехнологических и фармацевтических компаний имеют исследовательские и разработчические центры в штатах Юго-Восточного региона. Их присутствие увеличивает инвестиции в платформы вычислительной биологии и контрактные услуги, способствуя региональному росту и инновациям в моделировании, симуляции и анализе данных.
   
• Кроме того, правительства штатов Юго-Восточного региона предоставляют гранты, налоговые льготы и программы инноваций для привлечения биотехнологических компаний и поддержки исследовательских инициатив. Эти политики снижают операционные затраты и поощряют инвестиции в инфраструктуру и услуги вычислительной биологии.
   

Рынок вычислительной биологии в Северо-Восточном регионе

Рынок вычислительной биологии в Северо-Восточном регионе составил 539,6 млн долларов США в 2024 году и, как ожидается, покажет прибыльный рост в прогнозируемый период.
 

• Регион получает выгоду от сильного венчурного капитала, частного капитала и государственного финансирования, направленного на стартапы в области жизни и вычислительной биологии. Достаточные финансовые ресурсы позволяют организациям инвестировать в передовые платформы, продвинутое программное обеспечение для моделирования и сотрудничество в области контрактных исследований, ускоряя внедрение решений вычислительной биологии.
   
• Кроме того, в Северо-Восточном регионе существует сильная культура сотрудничества между университетами, больницами и биотехнологическими компаниями. Совместные проекты часто включают общие вычислительные ресурсы, высокопроизводительные вычисления и совместную разработку программного обеспечения и моделей симуляции. Эта взаимосвязанная экосистема способствует росту рынка коммерческих платформ и контрактных услуг.
   

Рынок вычислительной биологии в Центральном Тихоокеанском регионе

Рынок вычислительной биологии в Центральном Тихоокеанском регионе, как ожидается, будет расти с наивысшей среднегодовой темпами роста в 12,8% в течение анализируемого периода.
 

• Ведущие университеты и исследовательские учреждения Центрального Тихоокеанского региона генерируют большие объемы биологических и клинических данных. Инструменты вычислительной биологии и контрактные услуги необходимы для обработки, анализа и интерпретации этих наборов данных. Этот академический вклад способствует региональному спросу и способствует сотрудничеству с игроками отрасли.
   
• Частые партнерства между биотехнологическими компаниями, академическими учреждениями и организациями контрактных исследований создают коллаборативную экосистему для исследований и разработок. Эти сети способствуют внедрению коммерческих платформ, продвинутого программного обеспечения для симуляции и специализированных услуг, укрепляя позиции региона как лидера в области вычислительной биологии.
   

Доля рынка вычислительной биологии в США

Рынок высококонкурентен, характеризуется присутствием смеси глобальных компаний в области жизни, специализированных поставщиков программного обеспечения и инновационных биотехнологических стартапов. Компании сосредоточены на стратегических сотрудничествах, слияниях и поглощениях, а также партнерствах в области технологий для расширения своих продуктовых портфелей и укрепления рыночного присутствия. Конкурентная интенсивность еще больше усиливается за счет непрерывных инноваций в аналитике на основе ИИ, интеграции мультиомики и высокопроизводительных платформах симуляции, которые критически важны для открытия лекарств, точной медицины и трансляционной науки.
 

Ключевыми игроками являются Thermo Fisher Scientific, BIO-RAD, DASSAULT SYSTEMES, Illumina, QIAGEN и Schrödinger, которые в совокупности занимают 48,2% общей доли рынка. Эти ведущие компании используют передовые программные решения, облачные платформы и услуги контрактных исследований для поддержания доминирования, одновременно непрерывно повышая технологические возможности. Их сильный фокус на НИОКР, обширная клиентская база и стратегические партнерства позволяют им сохранять конкурентные преимущества на быстро развивающемся рынке.
 

Кроме того, более мелкие и новые игроки стимулируют инновации в узких областях, включая клеточные и биологические симуляции, прогнозную модель на основе ИИ и анализ данных мультиомики. Эти компании часто сотрудничают с академическими учреждениями и исследовательскими больницами для разработки специализированных решений, что увеличивает фрагментацию рынка и усиливает конкурентное давление. В целом ландшафт определяется быстрой технологической эволюцией, стратегическими альянсами и непрерывными инвестициями в вычислительную биологию.
 

Компании на рынке вычислительной биологии США

Некоторые из ведущих игроков, работающих на рынке вычислительной биологии США, включают:

• 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 занимала лидирующую позицию на рынке вычислительной биологии США с долей около ~15,8% в 2024 году. Thermo Fisher предлагает комплексный портфель лабораторных приборов, реагентов и программного обеспечения, обеспечивающий бесперебойную интеграцию экспериментальных и вычислительных рабочих процессов. Его сильное присутствие в геномике, протеомике и биоинформатике обеспечивает масштабируемые решения как для исследований, так и для клинических применений.
 

• Illumina

Illumina известна своими технологиями высокопроизводительного секвенирования и надежными платформами биоинформатики, которые облегчают быстрое и точное геномное анализ. Его непрерывные инновации в секвенировании и интерпретации данных делают его лидером в области точной медицины и вычислительной геномики.
 

• QIAGEN

QIAGEN предлагает комплексные решения в области биоинформатики и молекулярной биологии, включая программное обеспечение для анализа данных и наборы для подготовки образцов. Его экспертиза в интеграции данных мультиомики и трансляционных исследованиях поддерживает эффективные инициативы в области разработки лекарств, диагностики и персонализированной медицины.
 

Новости отрасли вычислительной биологии США:

• 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 разработки лекарств и ускорения проектирования молекул. Эта платформа направлена на ускорение и масштабирование цифровой биологии для различных участников отрасли.
   

Отчет о рынке вычислительной биологии США включает всесторонний анализ отрасли с оценками и прогнозами в терминах выручки в миллионах долларов США с 2021 по 2034 год для следующих сегментов:

Рынок по инструментам

• Программное обеспечение и услуги анализа
• Базы данных
• Оборудование

Рынок по применению

• Клеточная и биологическая симуляция
  • Вычислительная геномика
  • Вычислительная протеомика   
  • Фармакогеномика
  • Другие симуляции
• 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 зон:

• Восточно-Центральный Север
• Западно-Южный Центр
• Юго-Восточный Атлантический
• Нortheast
• Восточно-Южный Центр
• Западно-Центральный Север
• Тихоокеанский Центр
• Горные штаты