生物模拟市场 尺寸和份额 2026-2035

生物模拟市场规模

Global Market Insights Inc. 发布的最新报告显示，全球生物模拟市场规模在 2025 年达到 49 亿美元，预计将从 2026 年的 57 亿美元增长至 2035 年的 251 亿美元，年均复合增长率（CAGR）为 17.9%。

慢性疾病患病率不断上升、计算建模技术持续进步、个性化医疗需求日益增长，以及人工智能和机器学习的应用不断扩大，共同推动了市场的稳步增长。该行业的主要企业包括 Certara、Simulations Plus、Dassault Systemes、Schrödinger 和 Advanced Chemistry Development（ACD/Labs）。市场规模已从 2022 年的 31 亿美元增长至 2024 年的 42 亿美元。在慢性疾病患病率不断上升的推动下，全球市场正经历显著增长。
 

例如，心血管疾病导致的非传染性疾病（NCD）相关死亡人数最多，每年造成 1,790 万人死亡；其次是癌症（930 万人死亡）、慢性呼吸系统疾病（410 万人死亡）和糖尿病（200 万人死亡，其中包括糖尿病相关肾病导致的死亡）。这四类疾病合计占所有过早非传染性疾病死亡人数的 80% 以上。因此，这凸显了对生物模拟等先进解决方案的需求，以加快药物开发、改善疾病管理并优化治疗效果，从而推动全球市场增长。
 

此外，个性化医疗需求不断增长，正显著加快生物模拟市场的发展，因为以精准医疗为导向的药物开发越来越依赖先进的计算机模拟（in silico）来预测患者的个体化反应并优化治疗策略。个性化医疗需要根据个人的遗传、代谢和生理特征，对药代动力学、药效学及疾病通路进行高度准确的模拟，这反过来推动了制药、生物技术和科研生态系统对生物模拟工具的采用。个性化医疗被明确列为主要增长驱动因素，因为其需要更加精准、高效的建模框架，以减少临床开发中的试错，支持更优的给药策略，简化监管申报流程，并最终降低将靶向疗法推向市场所需的时间和成本。
 

生物模拟是指通过对生物系统、过程和相互作用进行计算建模，预测并分析其在不同条件下的行为。生物模拟融合数学模型、算法和实验数据，对生理、生化及分子活动进行仿真，从而为药物发现、临床试验优化和个性化医疗开发提供支持。

生物模拟市场趋势

• 计算建模技术的进步正通过实现更加准确、高效的生物系统模拟，推动市场转型。医疗保健领域的人工智能、机器学习（ML）、云计算和高性能计算（HPC）等创新技术正在推动这些进步。这些技术使研究人员能够处理复杂的生物数据，并以前所未有的精度对复杂的生理过程进行建模。
   
• 此外，人工智能（AI）和机器学习（ML）算法正越来越多地集成到生物模拟工具中，以提高药物相互作用、毒理学研究和疾病进展预测的准确性。例如，人工智能驱动的模型能够更快速地识别潜在候选药物，并降低药物在临床试验后期失败的可能性。
   
• 云平台的采用简化了大规模模拟的执行流程，使研究人员能够以经济高效的方式分析海量数据集并运行并行模拟。这些平台的可扩展性加快了研究进程，并加强了跨地域协作。
   
• 此外，生物模拟通过支持患者特异性遗传和代谢特征的模拟，在个性化医疗中发挥着关键作用。这有助于预测药物疗效并设计定制化治疗方案。
   

生物模拟市场分析

按产品和服务类型划分，市场分为软件和服务两大类。其中，软件细分市场进一步分为集成软件套件/平台和独立模块。2025年，软件细分市场规模为 30 亿美元，市场份额达到 62.3%。
 

• 生物模拟软件采用先进算法和机器学习技术，能够准确模拟复杂的生物系统，从而提高药物疗效和安全性的预测准确性。该能力使研究人员能够在研发早期识别最佳候选药物，提升整体效率。
   
• 生物模拟减少了对传统实验室实验和实体试验的依赖，大幅缩短了药物研发周期。这有助于制药企业降低成本，加快从临床前研究向临床研究的过渡。Schrödinger 的分子建模平台和 Physiomics 的 Virtual Tumour 技术等广泛采用的工具，能够简化早期评估流程，并减少实验测试中的反复试错周期。
   
• 此外，现代生物模拟平台整合了包括基因组学、蛋白质组学和电子健康记录在内的多种数据集，为生物系统提供全面视图。这种整合支持更加充分的信息决策，并推动生物模拟技术的应用不断扩大，从而促进市场增长。
   

按应用领域划分，生物模拟市场分为药物发现、药物开发、疾病建模和其他应用。2025年，药物发现细分市场占据 42.6% 的市场份额。
 

• 生物模拟软件采用先进算法和机器学习技术，能够准确模拟复杂的生物系统，从而提高药物疗效和安全性的预测准确性。该能力使研究人员能够在研发早期识别最佳候选药物，提升整体效率。
   
• 生物模拟减少了对传统实验室实验和实体试验的依赖，大幅缩短了药物研发周期。这有助于制药企业降低成本，加快从临床前研究向临床研究的过渡。Schrödinger 的分子建模平台和 Physiomics 的 Virtual Tumour 技术等广泛采用的工具，能够简化早期评估流程，并减少实验测试中的反复试错周期。
   
• 此外，现代生物模拟平台整合包括基因组学、蛋白质组学和电子健康记录在内的多种数据集，从而全面呈现生物系统。这种整合有助于支持知情决策，并促进生物模拟技术的应用不断扩大，推动市场增长。
   

按治疗领域划分，生物模拟市场细分为肿瘤学、心血管疾病、神经系统疾病、传染病和其他治疗领域。肿瘤学细分市场占据主导地位，2025 年收入份额为 36.8%。
 

• 全球癌症患病率不断上升，推动了市场需求增长。例如，根据世界卫生组织（WHO）的数据，2022 年全球约新增 2,000 万例癌症病例，并报告有 970 万例癌症死亡病例。据估计，确诊患病后五年内仍存活的癌症患者达到 5,350 万人。
   
• 生物模拟能够帮助研究人员建立肿瘤生长模型并预测药物反应，从而快速筛选潜在的抗癌疗法。这减少了对传统耗时方法的依赖，加快了临床前和临床开发进程。
   
• 先进的建模工具可在分子和细胞层面模拟癌症生物学，有助于识别新的治疗靶点。这些模拟能够揭示不同药物与特定癌症通路的相互作用，从而优化治疗策略。
   
• 生物模拟通过建立患者特异性肿瘤遗传学、蛋白质组学和微环境模型，支持精准医疗的发展。这使肿瘤学家能够预测个体对治疗的反应并制定个性化治疗方案，从而推动市场增长。
   

按交付模式划分，生物模拟市场细分为订阅模式、所有权模式和服务模式。此外，所有权模式进一步细分为许可证模式和按使用付费模式。订阅模式细分市场占据主导地位，2025 年收入份额为 55.3%。
 

• 订阅制定价降低了用户的前期资金负担，尤其有利于中小型生物技术企业和学术机构。用户无需一次性支付高额费用，即可通过可控的周期性付款使用先进的生物模拟平台。
   
• 此外，订阅模式通常会根据用户需求提供灵活的方案，使用户能够依据项目需求扩大或缩小使用规模。这种灵活性对于生物模拟需求存在波动的企业尤为有利。
   
• 此外，许多订阅模式会将软件与培训、客户支持及其他服务打包提供。这可确保用户无需具备广泛的内部专业能力即可充分利用平台功能，从而推动市场增长。
   

按部署模式划分，生物模拟市场分为本地部署模式和云端模式。本地部署模式细分市场在 2025 年占据 62.4% 的市场份额。
 

• 本地部署模式可确保敏感的生物模拟数据，例如专有药物模型或机密患者信息，安全地保留在组织自身的基础设施内。这种高度的控制能力可最大限度地降低数据泄露和未经授权访问的风险，对于处理敏感数据或受监管数据的组织尤为重要。
   
• 此外，本地部署系统的基础设施具有本地化特点，能够提供可靠性，并减少对互联网连接或云服务提供商正常运行时间等外部因素的依赖。这种独立性可确保系统持续稳定运行并将停机时间降至最低，使研究人员能够不受中断地继续开展关键项目。
   
• 为进一步提升性能，本地部署系统可以利用高性能计算（HPC）配置。通过集成专为满足高计算强度任务需求而设计的专用硬件，这些配置能够支持大规模模拟，例如全基因组药物基因组学研究或虚拟药物筛选。
   

按最终用途划分，生物模拟市场可分为制药和生物技术公司、合同研究组织（CRO）、学术研究机构以及其他应用领域。2025年，制药和生物技术公司细分市场占据 58.6% 的市场份额。
 

• 生物模拟是制药和生物技术行业创新的基石，为药物发现、临床试验和个性化医疗开发提供统一的方法。在药物发现的早期阶段，生物模拟通过对分子相互作用进行建模来加快研发进程，例如受体－配体结合、酶动力学和代谢通路。
   
• 在此基础上，生物模拟进一步拓展至临床试验阶段。通过模拟虚拟患者群体，研究人员可以构建不同的给药方案、预测结果，并评估不同人群中潜在的副作用。这一能力可简化试验设计、减少所需参与者数量，并提高获得监管批准的可能性。
   
• 此外，生物模拟能够整合遗传、代谢和生理数据，因此成为个性化医疗不可或缺的工具。通过预测个人或特定亚组对治疗的反应，生物模拟可帮助制药和生物技术公司根据患者的个体化需求定制治疗方案。这不仅能够改善临床结局，也符合日益增长的精准医疗需求，从而进一步推动市场增长。
   

北美生物模拟市场

2025年，北美地区占据全球市场 40.4% 的份额。受该地区先进的医疗基础设施和技术进步推动，北美市场正在强劲扩张。
 

• 美国市场规模在 2022 年和 2023 年分别为 11 亿美元和 13 亿美元。2025年，市场规模从 2024 年的 15 亿美元增至 18 亿美元。
   
• 美国生物模拟市场的增长主要受到癌症、心血管疾病、呼吸系统疾病及其他慢性疾病患病率上升的推动。这些疾病需要持续监测，从而提升了医院和家庭护理场景对先进监测解决方案的需求。
   
• 美国癌症发病率不断上升，推动了该国对生物模拟的需求。例如，据美国国家癌症研究所估计，2024年美国将新增 2,001,140 例癌症病例，其中 611,720 人将因该疾病死亡。
   
• 美国凭借高度先进的医疗保健和研发（R&D）基础设施、美国食品药品监督管理局（FDA）的强有力监管支持，以及对数字建模技术的大量投资，在市场中处于领先地位。美国各地的制药和生物技术公司正迅速从传统的试错方法转向人工智能增强的计算机模拟建模、生理药代动力学（PBPK）模拟和虚拟临床试验，从而提高开发效率并加强市场采用。
   

欧洲生物模拟市场

2025年欧洲市场规模为 11 亿美元，预计在预测期内将实现可观增长。
 

• 欧洲市场的增长主要归因于慢性疾病患病率上升，尤其是癌症患病率上升，以及旨在加强该地区制药研发（R&D）的政府和欧盟支持项目不断增加。
• 生物模拟工具的技术进步，包括人工智能增强建模、基于云的模拟环境，以及与真实世界临床和基因组数据集的集成，正在加快生物模拟技术在欧洲的应用。这些创新能够实现实时建模，提高临床研究的工作流程效率，并支持优化研究设计，从而推动生物模拟技术在临床开发和监管申报中的广泛应用。
   

预计德国生物模拟市场将在 2026 年至 2035 年期间保持稳定增长。
 

• 在强大的生物技术生态系统、先进的医疗保健基础设施以及计算建模在临床开发中的应用不断扩大的支持下，德国正成为生物模拟的重要市场。随着欧洲主要国家加快对生物模拟软件和人工智能建模的投资，德国将继续在精准医疗、药理计量学和疾病建模等应用领域采用这些工具。
   
• 公私合作项目以及对数字化研发（R&D）现代化的资金支持不断增加，正加快创新型生物模拟平台在德国的集成，包括人工智能驱动的生理药代动力学（PBPK）模型、虚拟临床试验系统和基于云的模拟环境。这些进步提高了研发效率，改善了安全性评估，并支持更快地完成监管申报，共同推动德国市场增长。
   

亚太生物模拟市场

预计亚太地区市场将在预测期内实现约 18.4% 的可观增长。
 

• 在慢性疾病患病率上升以及该地区日益重视加快药物开发的推动下，亚太市场正快速增长。亚太地区已被确定为生物模拟增长最快的地区之一，制药和生物技术公司正扩大对基于模拟的平台的采用，以提高预测准确性，并针对不同患者群体优化治疗方案。
   
• 中国、印度和日本等国家正迅速采用新一代生物模拟技术。这种采用受到医疗保健和研发（R&D）基础设施不断进步的支持，同时也源于对复杂及长期疾病进行高效管理的需求日益增长。
   
• 制药研究中心不断扩建、促进数字创新的政府支持项目持续推进，以及对临床开发能力的投资不断增加，正在加快该地区市场增长。
   

预计中国生物模拟市场将在 2026 年至 2035 年期间实现可观增长。

• 中国人口老龄化加剧正推动生物模拟工具加速应用。慢性疾病和年龄相关疾病负担不断增加，提升了对先进预测建模的需求，以支持主要治疗领域更快速、更高效的药物开发。
   
• 根据世界卫生组织（WHO）2019 年的估计，中国约有 2.54 亿名 65 岁及以上人口；预计到 2040 年，60 岁以上人口将增至约 4.02 亿。
   
• 旨在提升医疗保健和研究与开发（R&D）基础设施的政府举措，以及在数字医疗、人工智能驱动技术和制药研究现代化方面的大规模国家投资，正在加快中国对先进生物模拟系统的整合。
   

拉丁美洲生物模拟市场

拉丁美洲的巴西市场正在经历显著增长。

• 巴西市场的增长主要由计算建模技术的进步，以及需要更精准预测工具进行药物开发的慢性疾病和复杂疾病患病率上升所推动。巴西各地的制药和医疗保健研究机构正在采用生物模拟平台，以提高治疗安全性、提升开发效率，并支持基于证据的决策。
   
• 此外，政府举措和私人投资正在加强巴西的研究与开发能力，并加快创新型生物模拟技术的应用，包括人工智能驱动的分析、基于生理学的药代动力学（PBPK）建模以及云端模拟平台。这些进步能够提高预测准确性、优化临床试验设计，并支持及时提交监管文件，从而推动巴西市场持续增长。
   

中东和非洲生物模拟市场

预计沙特阿拉伯市场将在预测期内实现可观增长。
 

• 在政府和私营部门举措的共同推动下，沙特阿拉伯正稳步增加对制药和生物技术研究生态系统现代化的投资。该国正优先发展先进的生物模拟平台，以提高药物开发效率、强化临床决策，并支持不断扩大的医疗保健和生命科学能力。
   
• 作为“2030 愿景”倡议的一部分，沙特政府已投入大量资源，用于升级研究和医疗保健基础设施，并整合创新技术，包括人工智能支持的建模系统、基于生理学的药代动力学（PBPK）模拟工具和云端生物模拟平台。
   

生物模拟市场份额

• 市场排名前五的企业 Certara、Simulations Plus、Dassault Systemes、Schrödinger 和 Advanced Chemistry Development（ACD/Labs）合计占据全球市场 35% 的份额。这些公司通过持续创新基于生理学的药代动力学（PBPK）、药代动力学/药效学（PK/PD）和分子模拟技术，遵循监管建模标准，并与制药和生物技术企业开展战略合作，巩固了自身市场地位。
   
• Certara 凭借 Simcyp Simulator 和 Phoenix 药理统计学套件保持强劲市场地位，为客户提供先进的基于人群的建模、虚拟临床试验以及符合监管要求的模拟工作流程。该公司高度重视整合人工智能增强型预测工具、高性能云模拟环境和扩展的疾病特异性模型，以加快决策进程并提高研究与开发效率。
   
• 领先的生物模拟供应商也在采用成本优化策略，以打入新兴市场，例如提供云端订阅模式、模块化模拟套件以及适用于规模较小的生物技术企业、学术中心和区域合同研究组织（CRO）的可扩展计算框架。这些方法旨在扩大先进建模工具的使用范围，并加快制药研究快速增长地区的药物开发进程。
   
• 市场中的新兴趋势包括人工智能驱动的预测建模、云原生仿真平台、虚拟临床试验设计自动化，以及与真实世界数据和电子健康记录（EHR）的深度融合。这些进展通过减少试验失败、提高剂量-反应预测准确性并支持监管申报，正在重塑药物发现与开发，从而推动全球市场持续增长。
   

生物仿真市场企业

生物仿真行业中的主要参与者包括：

• Allucent
• Advanced Chemistry Development (ACD/Labs)
• Certara
• Cellworks
• Chemical Computing Group
• Dassault Systemes
• Genedata
• In Silico Biosciences
• Immunetrics
• OpenEye
• Physiomics
• Simulations Plus
• Schrödinger
• Thermo Fisher Scientific
• VeriSIM Life
   

• Certara

 Certara 提供应用最广泛的基于生理学的药代动力学（PBPK）平台以及获监管机构认可的药理计量学工作流程。其优势在于监管机构的信任，全球监管机构持续接受 Certara 的生物仿真数据，使其在药物开发和申报支持方面拥有独特的竞争优势。
 

• Simulations Plus

Simulations Plus 专注于人工智能增强型吸收、分布、代谢、排泄和毒性（ADMET）建模、药代动力学/药效学（PK/PD）仿真以及机制性毒性预测，因此在早期虚拟药物筛选方面具备显著优势。其旗舰工具能够对吸收、分布、代谢和排泄进行深入的机制性建模，使该公司成为大小分子预测性药代动力学领域的领导者。
 

• Dassault Systèmes

Dassault Systemes 的 BIOVIA 套件提供企业级分子建模和多尺度仿真能力，并在统一的数字平台内实现计算化学、生物学和材料科学的独特整合。
 

生物仿真行业新闻

• 2024年8月，Certara, Inc. 推出了 Phoenix 8.5 版本，改进了其药代动力学/药效学（PK/PD）和毒代动力学建模软件。此次更新提供了改进的界面、更快的处理速度和先进工具，简化了药物开发与监管申报流程，从而加快新疗法的交付。
   
• 2024年6月，Simulations Plus, Inc. 收购了 Pro-ficiency Holdings, Inc. 及其子公司。Pro-ficiency Holdings, Inc. 专注于为临床和商业化药物开发提供仿真支持的绩效与智能解决方案。此次收购拓展了 Simulations Plus 在临床试验仿真和数据驱动决策方面的能力，强化了其产品组合，从而更好地支持药物开发进程提速。
   

该生物仿真市场研究报告深入涵盖了以下细分市场，提供以收入计的估算与预测，收入单位为百万美元，预测期为 2022年至2035年：

市场，按产品与服务

• 软件
  • 集成软件套件/平台
    • 分子建模与仿真软件
    • 临床试验设计软件
    • 药代动力学/药效学（PK/PD）建模与仿真软件
    • 基于生理学的药代动力学（PBPK）建模与仿真软件
    • 毒性预测软件
    • 其他集成软件套件/平台
  • 独立模块
• 服务

市场，按应用领域

• 药物发现
• 药物开发
• 疾病建模
• 其他应用

市场，按治疗领域

• 肿瘤学
• 心血管疾病
• 神经系统疾病
• 传染病
• 其他治疗领域

市场，按交付模式

• 订阅模式
• 所有权模式
  • 基于许可证的模式
  • 按次付费模式
• 基于服务的模式

市场，按部署模式

• 本地部署模式
• 基于云的模式

市场，按最终用途

• 制药和生物技术公司
• 合同研究组织（CRO）
• 学术研究机构

以上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
  • 印度
  • 日本
  • 澳大利亚
  • 韩国
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 阿根廷
• 中东和非洲
  • 沙特阿拉伯
  • 南非
  • 阿联酋