药物发现人工智能市场 尺寸和份额 2026-2035

人工智能药物发现市场规模

根据 Global Market Insights Inc. 发布的最新报告，全球人工智能药物发现市场规模在 2025 年估计为 31 亿美元。预计市场规模将从 2026 年的 40 亿美元增长至 2035 年的 439 亿美元，年均复合增长率（CAGR）为 30.5%。

人工智能在药物发现中的应用正在快速增长，这主要归因于各种慢性病和危及生命疾病的患病率不断上升、制药企业对人工智能工具及其临床和经济效益的认知不断提高，以及先进人工智能驱动平台的持续发展。据 Science Direct 介绍，人工智能发现的分子在 I 期临床试验中的成功率为 80–90%，显著高于此前的平均结果。此外，慢性病和罕见病负担不断加重，加之机器学习和数据集成系统持续取得进展，也进一步推动了市场扩张。

此外，各类制药和生物技术初创企业以及研究机构的较高采用率，尤其是在数字基础设施完善的地区，正在促进创新。例如，美国国立卫生研究院（NIH）报告称，人工智能有潜力改变药物发现流程，提升效率、准确性和速度，从而推动人工智能疗法市场发展。

人工智能药物发现市场的定义、范围和主要创新者

人工智能药物发现市场是指制药和生物技术行业中专注于应用人工智能技术，以加速和优化药物发现流程的细分领域。该市场涵盖一系列人工智能驱动的解决方案，包括深度学习模型、自然语言处理、预测分析和生成式算法，用于靶点识别、先导化合物优化、药物再利用、从头药物设计和临床前测试。主要参与者包括 Isomorphic Labs（Alphabet Inc.）、Insitro、Insilico Medicine、Recursion Pharma 和 Schrödinger。这些企业通过利用大规模生物学数据、专有人工智能平台以及与制药企业开展战略合作，提高发现效率、缩短开发周期，并提升候选药物成功的可能性，从而推动市场增长。
 

该市场在历史期内保持稳定增长，市场规模从 2022 年的 15 亿美元增至 2024 年的 24 亿美元。市场增长受人工智能集成研究项目数量增加的推动，尤其是在生物技术企业和学术机构中。因此，对更快速且更具成本效益的药物开发的需求迅速增加，持续推动市场对稳健人工智能平台的需求，而这类平台高度依赖大数据分析和云计算。
 

此外，市场对研究与开发生产力的日益关注、精准医疗对更高标准的严格要求，以及向个性化疗法不断转变，正在刺激人工智能平台需求增长。新兴经济体对数字医疗基础设施的投资不断增加，尤其是在亚太地区和拉丁美洲，进一步增强了市场发展动力。人工智能药物发现市场有望实现显著增长，这主要得益于旨在开发具备更强解释能力且偏差更小的新型人工智能模型的研究与开发活动不断增加。因此，高效药物发现需求持续增长，加之人工智能技术和制药创新不断进步，正推动人工智能驱动的药物发现市场持续扩张。
 

人工智能药物发现市场趋势

• 在各治疗领域对更快速、更具成本效益的药物开发需求不断增长的推动下，全球人工智能药物发现市场正经历快速转型。癌症、神经系统疾病和罕见遗传病等慢性疾病患病率不断上升，进一步加大了对人工智能驱动发现平台的需求。
   
• 此外，精准医疗和个性化疗法日益受到关注，推动了对能够分析基因组学、蛋白质组学和临床数据的人工智能工具的需求增长。
   
• 人工智能正助力早期干预和靶点识别，缩短传统药物发现流程所需的时间并降低相关成本。机器学习、深度学习和自然语言处理技术不断进步，推动药物开发转向非侵入式、数据驱动模式。
   
• 制药企业越来越多地采用人工智能，以优化临床试验设计、患者招募和结果预测，从而提高试验成功率。
   
• 公私合作伙伴关系和政府支持的创新计划正在加快人工智能在药物发现领域的整合，尤其是在北美和欧洲。
   
• 人工智能平台正逐步发展为基于云的可扩展解决方案，为生物技术初创企业、学术机构和中型制药企业提供更广泛的访问机会。
   
• 监管机构开始制定人工智能验证框架，以确保人工智能在药物开发中的透明度、可重复性和合乎伦理的应用。
   
• 市场中人工智能驱动的分子生成工具日益增多，例如能够设计具有优化药理学特征的新型化合物的生成式模型。
   
• 多组学数据与真实世界证据的整合增强了人工智能模型的预测能力，有助于更准确地筛选候选药物。
   
• 人工智能正被用于现有药物的再利用，以识别新的适应症，并加快具有已知安全性特征的治疗方案进入市场的速度。
   
• 总体而言，人工智能药物发现市场正朝着精准化、可扩展和协作型生态系统发展，重塑制药创新的未来。
   

人工智能药物发现市场分析

按组件划分，人工智能药物发现市场分为软件和服务。软件细分市场进一步分为本地部署和基于云的解决方案。软件细分市场在 2025 年以 67.9% 的市场份额确立了其主导地位，预计在预测期内的年均复合增长率（CAGR）将达到 30.2%。

• 软件细分市场已成为人工智能药物发现行业的基石，因为各类组织越来越依赖数字平台来管理大规模生物医学数据集并执行复杂的预测分析。
   
• 软件解决方案支撑着人工智能驱动的核心工作流程，包括靶点识别、从头分子设计和虚拟筛选。
   
• 机器学习和深度学习架构的持续进步是推动这一增长的核心因素。这些技术能够实现高通量数据分析、构效关系建模以及大规模药物化学模拟。
   
• 向基于云的部署模式转变进一步增强了该细分市场的发展，使生物技术公司，尤其是中型企业，能够获得可扩展的计算能力，而无需对本地基础设施进行大量资本投资。
   
• 另一方面，服务细分市场预计将在预测期内以 31.1% 的年均复合增长率（CAGR）增长。该细分市场的增长主要得益于生物制药企业日益倾向于将人工智能赋能的药物发现活动外包，以缩短研究与开发（R&D）周期并应对内部基础设施限制。
   

按技术划分，全球药物发现中的人工智能市场分为机器学习和其他技术。机器学习细分市场进一步细分为深度学习、监督学习、无监督学习和其他机器学习技术。机器学习细分市场在 2025 年占据了市场主导地位，市场份额达到 82.6%。

• 机器学习（ML）凭借分析和学习异构数据集的能力，已成为该市场的核心引擎，这些数据集包括化合物库、基因组谱和临床试验记录。
   
• 该能力能够提高预测建模的准确性，加快早期药物开发过程中的决策制定，使机器学习成为下一代发现平台的基础支柱。
   
• 机器学习与真实世界证据及临床试验数据的整合进一步支持了个性化医疗方法，使其成为精准治疗的重要推动因素。
   
• 此外，机器学习细分市场还受益于云基础设施、可扩展计算能力和开源框架的进步。这些工具能够实现模型的快速部署、持续学习和实时反馈闭环。
   
• 制药公司与人工智能初创企业之间的合作也为该细分市场注入了发展动力，推动了药物发现流程中算法设计和数据整合方面的创新。
   

按应用类型划分，全球药物发现中的人工智能市场分为分子库筛选、靶点识别、药物优化与再利用、从头药物设计以及临床前测试。分子库筛选细分市场占据主导地位，2025 年市场规模约为 12 亿美元。预计该细分市场在预测期内将以 30.2% 的年均复合增长率增长。
 

• 分子库筛选细分市场凭借在计算机模拟环境中处理数百万种化合物的能力逐渐成为主导类别，从而显著减少了对实体测定的需求。这些人工智能驱动的平台利用深度学习和预测建模，能够识别具有理想药代动力学和药效动力学特征的潜在候选药物。
   
• 此外，高通量筛选数据、化学信息学和基于云的计算技术的整合进一步提升了可扩展性和精准度，使分子库筛选成为现代药物发现流程的基石。
   
• 相比之下，靶点识别细分市场正因其对精准医疗和疾病生物学理解的变革性影响而获得发展动力。人工智能算法正日益用于分析多组学数据，以发现新的可成药靶点并阐明复杂的疾病通路。
   
• 临床前试验细分市场仍是一项基础性应用，尤其是在临床试验前验证药物的安全性和有效性方面。人工智能工具正被用于模拟生物反应、预测毒性并优化给药策略，从而减少对动物模型的依赖，并改善转化研究成果。
   

按治疗领域划分，全球人工智能药物发现市场分为肿瘤学、神经退行性疾病、炎症性疾病、传染病、代谢性疾病、罕见病、心血管疾病及其他治疗领域。2025 年，肿瘤学细分市场实现了最高市场收入，达到 14 亿美元。
 

• 由于全球确诊癌症病例数量庞大，加之精准医疗的采用率较高，以及以肿瘤学为重点的研究与开发投资规模较大，肿瘤学细分市场在市场中占据主导地位。
   
• 根据世界卫生组织（WHO）的数据，2022 年全球新增癌症病例超过 2,000 万例，死亡人数约为 970 万例。
   
• 人工智能集成平台正帮助制药企业发现肿瘤生物学中的隐藏模式、模拟药物相互作用，并优先筛选具有最高治疗潜力的化合物。
   
• 此外，针对人工智能肿瘤学试验的监管支持，以及数字病理学和影像组学的发展，正在加快人工智能在早期和后期开发阶段的应用。
   
• 另一方面，由于阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症（ALS）等疾病的患病率不断上升，且其病理生理机制较为复杂，神经退行性疾病细分市场正在加快发展。
   
• 此外，炎症性疾病细分市场仍是重点关注领域，尤其是在类风湿性关节炎、银屑病和炎症性肠病（IBD）等自身免疫性疾病及慢性炎症性疾病方面。人工智能正被用于建立免疫系统反应模型、预测病情加重，并识别最有可能从靶向治疗中获益的患者亚群。

按最终用途划分，全球人工智能药物发现市场分为制药与生物技术公司、合同研究组织（CRO）及其他最终用户。2025 年，制药与生物技术公司细分市场占据最大的市场份额，达到 52.8%。
 

• 随着相关企业数量增加，以及对人工智能平台的大规模投资、与科技公司的战略合作和内部人工智能驱动创新项目不断推进，制药与生物技术公司细分市场正在增长。
   
• 此外，这些组织正利用人工智能分析真实世界数据、预测药物疗效，并识别成功潜力更高的新型化合物。随着个性化医疗日益受到重视，加之监管部门支持人工智能赋能的药物开发，该细分市场已成为市场增长的关键驱动因素。
   
• 预计合同研究组织（CRO）细分市场的年均复合增长率（CAGR）将达到 31%。其增长主要受合同研究组织内部人工智能能力战略性扩张的推动，包括投资建设先进计算基础设施、招聘数据科学家和人工智能专业人员，以及将人工智能驱动技术整合到药物发现工作流程的各个环节。
   

北美药物发现人工智能市场

2025年，北美市场在全球药物发现人工智能行业中占据主导地位，市场份额为 47.7%。
 

• 制药公司对人工智能平台的普及率较高，同时对人工智能基础设施以及研究与开发的投资不断增加，推动了市场发展。
   

• 北美地区拥有支持性强且完善的监管生态体系。美国食品药品监督管理局（FDA）等机构通过推动数字健康计划和人工智能验证框架，促进了市场应用。
   
• 美国和加拿大等国家开展了多项科技与制药领域的合作，区域内人工智能初创企业与领先药品制造商建立合作关系，推动了下一代疗法的开发，并扩大了人工智能平台的应用范围。
   

美国药物发现人工智能市场规模在 2022 年和 2023 年分别为 7 亿美元和 8 亿美元。2025年市场规模达到 14 亿美元，高于 2024 年的 11 亿美元。
 

• 糖尿病、癌症和神经退行性疾病等慢性疾病的发病率不断上升，推动了人工智能工具的应用，这些工具能够加快药物开发进程并提高开发的针对性。
   
• 美国的精准医疗计划正在推动对人工智能平台的需求，这些平台能够分析基因组数据和临床数据，以开发个性化疗法。
   
• 远程医疗服务的扩展推动了远程患者监测和分散式临床试验的发展，为人工智能驱动的药物发现、药物筛选提供支持，并改善了多样化数据集的获取。
   

欧洲药物发现人工智能市场

2025年，欧洲市场规模为 10 亿美元，预计在预测期内将实现可观增长。
 

• 欧洲对人工智能驱动的药物发现服务的认知度和采用率不断提高，同时政府持续加强数字医疗基础设施建设，预计将推动整个地区的市场增长。
   
• 人工智能驱动的药物发现技术不断进步，包括预测建模、生成式分子设计和多组学整合，推动了欧洲各地对可扩展且具成本效益的解决方案的需求。
   
• 英国、意大利和西班牙等国家正在加强药品的国内生产，提高患者获得高成本先进治疗方案的机会。
   

预计德国药物发现人工智能市场将在分析期内实现显著增长。
 

• 德国正逐渐成为药物发现人工智能领域的战略中心，PharmAI 和 Molecular Health 等公司在预测建模、临床决策支持和数据驱动的治疗开发方面引领创新。
   
• 多家公司一直在投资并采取相关举措，利用人工智能推动药物开发。
   
• 例如，2025年9月，Merck KGaA 宣布与 Siemens 建立合作关系，以加快人工智能在药物发现和生物制造领域的部署，通过整合数字化工作流程、自动化技术和科学智能平台，加快疗法从实验室到患者的转化。
   
• 此外，德国高度重视精准医疗人工智能，不断扩展的远程医疗基础设施也在推动可扩展的个性化药物发现服务发展，并得到强大的学术研究和政府支持的数字健康计划的支撑。
   

亚太地区药物发现中的人工智能市场

预计在分析期内，亚太地区市场将以 31.2% 的最高年均复合增长率（CAGR）增长。

• 该地区包括中国、印度、日本、韩国和澳大利亚等主要市场。这些国家和地区的疾病发病率不断上升，医疗保健投资持续增加，推动了对先进药物解决方案的需求。
   
• 此外，医疗保健体系的快速发展以及较高的可支配收入水平，进一步提升了专业药物解决方案的可及性。
   

预计在预测期内，中国药物发现中的人工智能市场将实现显著增长。
 

• 中国拥有大量与该市场相关的专利，正在推动市场发展。中国在人工智能驱动的药物发现专利申请数量方面处于全球领先地位，其中相当一部分专利聚焦于生成式人工智能在制药领域的应用。这使中国成为人工智能驱动的制药创新领域的重要力量。
   
• 此外，中国与全球制药巨头开展的数十亿美元规模合作，凸显了中国影响力的不断提升，而快速的开发周期、更低的成本以及国家支持的生物技术生态系统进一步推动了这一趋势。
   
• 据 Jefferies 数据，2025 年第一季度，中国企业占全球生物技术许可交易价值的 32%，高于 2023 年和 2024 年的 21%，反映出中国正迅速从仿制药生产转向前沿药物发现领域的领先地位。

拉丁美洲药物发现中的人工智能市场

由于对先进医疗保健技术和精准医疗解决方案的需求不断增加，巴西市场在拉丁美洲市场中正实现显著增长。
 

• 巴西慢性疾病的患病率不断上升，尤其是在老龄化人口以及具有生活方式相关风险因素的人群中，这推动了市场对人工智能驱动的药物发现平台的需求。
   
• 医院、研究机构和制药企业面临着加快药物开发周期的压力，促使其采用人工智能驱动的策略，以提升效率和成果。
   
• 此外，政府推动医疗保健数字化、促进制药研究创新并加强监管框架，正在刺激公共和私营医疗保健部门采用药物发现中的人工智能。

中东和非洲药物发现中的人工智能市场

预计在预测期内，沙特阿拉伯药物发现中的人工智能行业将在中东和非洲市场实现大幅增长。
 

• 疾病特征日益复杂，加之诊断能力不断提升，正在刺激沙特阿拉伯市场对人工智能驱动的个性化药物发现方法的需求，从而推动市场增长。
   
• 在“2030年愿景”下的政府激励措施，以及数字医疗基础设施的扩展和本土制药创新，正在加速公共和私营医疗保健部门的需求增长。这些举措正在推动医疗服务现代化，并加快全国范围内的药物开发。

药物发现中的人工智能市场份额

全球市场高度分散，并在研究与开发成本上升、精准医疗需求增加以及对更快速且更具成本效益的治疗开发需求的推动下加速扩张。包括 Isomorphic Labs（Alphabet Inc.）、Insitro、Insilico Medicine、Recursion Pharma 和 Schrödinger 在内的前五大企业合计约占全球市场 11.8% 的市场份额。这些公司正积极投资于生成式人工智能（AI）引擎、多模态生物数据整合以及基于云的分子模拟框架，以提升靶点识别、先导化合物优化和临床试验设计能力。市场也正迅速从传统的小分子发现领域向生物制剂工程、蛋白质折叠预测和人工智能引导的药物再利用等方向多元化发展。
 

影响行业增长的主要趋势包括可扩展的云端高性能计算（HPC）基础设施、科技巨头与制药创新企业之间的合作伙伴关系、完全自动化的计算机模拟优先工作流程，以及人工智能毒性预测应用的不断扩大，从而最大限度地减少临床前阶段的失败。此外，战略投资、跨行业联盟以及全球监管机构对数字优先研发方法的支持，正帮助企业满足不断变化的科学、经济和合规要求，使人工智能驱动的平台成为下一代药物创新不可或缺的工具。
 

人工智能药物发现市场企业

人工智能药物发现行业的部分主要参与者包括：

• Isomorphic Labs (Alphabet)
• Microsoft Corporation
• NVIDIA Corporation
• International Business Machines Corporation
• Schrödinger
• Recursion Pharmaceuticals
• Insilico Medicine
• BenevolentAI
• Atomwise
• Insitro
• Deep Genomics
• Iktos
• Deargen
• 9Bio Therapeutics
• Aureka Biotechnologies
• CellCodex Technology Limited
• chAIron
• DenovAI Biotech
• Examol
• Helical.AI
• Orakl Oncology
• Therenia

• Isomorphic Labs (Alphabet Inc.)

Isomorphic Labs 利用基于 DeepMind 蛋白质结构预测突破成果（例如 AlphaFold）构建的先进人工智能模型，加快靶点识别和药物设计。其统一的人工智能药物设计引擎支持多个治疗领域和药物类型，旨在改变药物发现工作流程并缩短开发周期。
 

• Insitro

Insitro 将机器学习与大规模生物数据生成相结合，以揭示疾病机制并识别新的治疗靶点。该公司与制药合作伙伴开展合作，将人工智能模型应用于肿瘤学和小分子药物开发，凸显其以数据为中心的药物发现战略。
 

• Insilico Medicine

Insilico Medicine 运营全栈式人工智能平台 Pharma.AI，整合靶点发现、生成式分子设计和临床试验预测能力。其生成式人工智能方法推动人工智能设计的候选药物快速进入临床研究，展现出加速的药物发现周期。
 

• Recursion Pharmaceuticals

Recursion 采用 Recursion OS 平台，将大规模生物数据、自动化实验和机器学习相结合，以识别靶点并设计经过优化的分子。高通量自动化实验室和计算机视觉驱动的细胞成像技术可生成海量数据集，为药物发现预测型人工智能模型提供支持。
 

人工智能药物发现行业新闻

• 2025 年 2 月，9Bio Therapeutics 参与了由 CQDM、IVADO、Molecular Forecaster 和 Aramis Biotechnologies 共同发起的一项旨在推进临床前肿瘤学项目的倡议。各家公司携手运用人工智能（AI）驱动的结构生物学、生物物理学和植物源抗体生产技术，加快靶向癌症疗法的开发。此次合作通过支持 9Bio Therapeutics 对其 AI 引导的抗体发现平台进行验证，强化了该公司的肿瘤学研发管线。
   
• 2025 年 2 月，Alphabet 通过将 Willow Chip 和 Quantum Echoes 等量子计算工具与生成式人工智能系统相结合，加快进军人工智能赋能的药物发现领域。Alphabet 还与 Teva 合作，将其以人工智能为先导的生物学方法与计算药物设计相结合，推动计算生成的药物设计进入临床和商业化路径。
   
• 2023 年 2 月，Google Cloud 推出了人工智能驱动的工具，以加快药物发现和精准医疗进程，旨在降低药物发现的整体成本。此次合作涉及靶点与先导化合物识别套件，该套件有助于预测蛋白质结构并了解氨基酸功能；同时还涉及多组学套件，重点在于解读基因组数据，以支持精准治疗。
   
• 2023 年 9 月，BenevolentAI 与 Merck 签署战略合作协议，利用 BenevolentAI 强大的端到端人工智能平台能力，加快药物发现与开发流程。通过此次合作，Merck 旨在获得 BenevolentAI 跨学科药物发现专家团队的支持，以在神经病学、肿瘤学和免疫学等多个治疗领域识别并开发创新化合物。预计该战略将扩大公司的开发业务领域。
   
• 2022 年 8 月，Atomwise 宣布与全球制药公司 Sanofi 达成重要战略合作。此次合作旨在利用 Atomwise 先进的人工智能（AI）技术，加快发现 Sanofi 确定的多个靶点对应的潜在治疗性化合物。这有助于 Atomwise 强化其人工智能技术，并结合 Sanofi 的药物发现专业能力，加快将具有前景的研究成果转化为新型候选药物。
   

人工智能药物发现市场研究报告深入涵盖以下细分市场，提供 2022～2035 年以百万美元计的收入估算与预测：

按组件划分的市场

• 软件
  • 本地部署
  • 基于云
• 服务

按技术划分的市场

• 机器学习
  • 深度学习
  • 监督学习 
  • 无监督学习        
  • 其他机器学习技术        
• 其他技术

按应用类型划分的市场

• 分子库筛选
• 靶点识别
• 药物优化与再利用
• 从头药物设计
• 临床前测试

按治疗领域划分的市场

• 肿瘤学
• 神经退行性疾病
• 炎症性疾病
• 传染病
• 代谢性疾病
• 罕见病
• 心血管疾病
• 其他治疗领域

按最终用途划分的市场

• 制药和生物技术公司
• 合同研究组织（CRO）
• 其他最终用户       

上述信息涵盖以下地区和国家：

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 英国
  • 法国
  • 意大利
  • 西班牙
  • 荷兰
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 韩国
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 阿根廷
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋