生物模拟市场 尺寸和份额 2026-2035

生物模拟市场规模

根据 Global Market Insights Inc. 发布的最新报告，2025年全球生物模拟市场规模为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，复合年增长率（CAGR）为17.9%。

慢性病患病率不断上升、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，共同推动市场稳步增长。该行业的主要企业包括 Certara、Simulations Plus、Dassault Systemes、Schrödinger 和 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs)。市场规模从2022年的31亿美元增长至2024年的42亿美元。慢性病患病率上升正推动全球市场显著增长。
 

例如，心血管疾病导致的非传染性疾病相关死亡人数最多，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非传染性疾病过早死亡人数的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。以精准医疗为导向的药物开发日益依赖先进的计算机模拟建模，以预测患者个体的特异性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、药效学和疾病通路进行高度准确的模拟，进而推动生物制药、 biotech 和研究领域生态系统采用生物模拟工具。个性化医疗被明确列为主要增长驱动因素，因为它需要更精准、高效的建模框架，以减少临床开发中的试错，支持更完善的给药策略并简化监管申报，最终降低靶向疗法上市所需的时间和成本。
 

生物模拟是指通过计算建模模拟生物系统、过程及相互作用，预测并分析它们在不同条件下的行为。它整合数学模型、算法和实验数据，对生理、生化及分子活动进行模拟，助力药物发现、临床试验优化和个性化医疗开发。

生物模拟市场趋势

• 计算建模技术的进步正通过实现更准确、高效的生物系统模拟，推动市场转型。人工智能在医疗保健领域的应用、机器学习（ML）、云计算和高性能计算（HPC）等创新正在推动这一进程。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模拟复杂的生理过程。
   
• 此外，人工智能和机器学习算法正日益融入生物模拟工具，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。
   
• 云平台的应用简化了大规模模拟的执行流程，使研究人员能够分析海量数据集，并以经济高效的方式运行并行模拟。这些平台的可扩展性加快了研究进程，并促进了跨地域协作。
   
• 此外，生物模拟在个性化医疗中发挥着关键作用，可用于模拟患者特异性的遗传和代谢特征，从而帮助预测药物疗效并设计个性化治疗方案。
   

生物模拟市场分析

按产品类型划分，市场分为软件和服务。此外，软件细分市场又分为集成软件套件/平台和独立模块。2025年，软件细分市场的估值为30亿美元，占据了62.3%的显著市场份额。
 

• 生物模拟软件采用先进算法和机器学习技术，准确模拟复杂的生物系统，提高药物疗效和安全性的预测准确度。这一能力使研究人员能够在开发早期识别最佳候选药物，从而提升整体效率。
   
• 生物模拟减少了对传统实验室实验和实体试验的依赖，显著缩短了药物开发周期。这有助于制药公司降低成本，并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 技术等广泛应用的工具，可简化早期评估流程，减少实验测试中的反复试错。
   
• 此外，现代生物模拟平台整合了多种数据集，包括基因组学、蛋白质组学和电子健康记录，从而全面呈现生物系统。这种整合有助于支持知情决策，并推动生物模拟技术的应用日益普及，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。
 

• 生物模拟软件利用先进算法和机器学习技术，准确模拟复杂的生物系统，提高对药物疗效和安全性的预测准确性。这一能力使研究人员能够在开发早期识别最优候选药物，从而提升整体效率。
   
• 通过减少对传统实验室实验和实体试验的依赖，生物模拟显著缩短了药物开发周期。这有助于制药公司降低成本，并加快从临床前研究向临床研究的过渡。广泛采用的工具，如 Schrödinger’s 分子建模平台和 Physiomics' Virtual Tumour 技术，可简化早期评估，并减少实验测试中的反复试错。
   
• 此外，现代生物模拟平台整合了多种数据集，包括基因组、蛋白质组和电子健康记录，从而全面呈现生物系统。这种整合有助于决策者作出明智决策，并推动生物模拟技术日益普及，促进市场增长。
   

按治疗领域划分，生物模拟市场包括肿瘤学、心血管疾病、神经系统疾病、传染病及其他治疗领域。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。例如，根据世界卫生组织（WHO）的数据，2022年全球约有2,000万例癌症病例，报告的癌症死亡人数为970万。据估计，确诊后五年内存活的癌症患者有5,350万人。
   
• 生物模拟使研究人员能够对肿瘤生长进行建模并预测药物反应，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对癌症生物学进行模拟，有助于识别新的治疗靶点。这些模拟能够深入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。
   
• 生物模拟通过对患者特异性的肿瘤遗传学、蛋白质组学和微环境进行建模，支持精准医疗的发展。这使肿瘤科医生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，生物模拟市场包括订阅模式、所有权模式和服务模式。此外，所有权模式又分为基于许可证的模式和按次付费模式。订阅模式细分市场占据主导地位，2025年收入份额为55.3%。
 

• 基于订阅的定价模式减轻了用户的前期财务负担，尤其适合中小型生物技术公司和学术机构。用户无需一次性支付高额费用，即可通过可承受的定期付款使用先进的生物模拟平台。
   
• 此外，订阅模式通常提供根据用户需求定制的灵活方案，用户可根据项目需求扩大或缩减使用规模。这种灵活性对于生物模拟需求不断变化的公司尤为有利。
   
• 此外，许多订阅模式将软件与培训、客户支持及其他服务捆绑提供。这使用户无需具备深厚的内部专业知识，也能充分利用平台的功能，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基于云的模式。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专有药物模型或机密患者信息等敏感生物模拟数据安全地保存在组织内部基础设施中。这种高度可控性降低了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，本地部署系统的本地化基础设施具有可靠性，不受互联网连接或云服务提供商正常运行时间等外部因素影响。这种独立性可确保系统持续可用并最大限度减少停机时间，使研究人员能够不间断地推进关键项目。
   
• 为进一步提升性能，本地部署系统可利用高性能计算（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，生物模拟市场分为制药和生物技术公司、合同研究组织（CRO）、学术研究机构及其他应用。制药和生物技术公司细分市场在2025年占据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，生物模拟通过模拟分子相互作用（如受体与配体结合、酶动力学和代谢通路）加快研发进程。
   
• 在此基础上，生物模拟还可应用于临床试验阶段。通过模拟虚拟患者群体，研究人员能够模拟不同的给药方案、预测结果，并评估不同人口群体可能出现的副作用。这一能力可优化试验设计、减少所需参与者人数，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的重要工具。通过预测个体或亚组对治疗的反应，生物模拟可帮助制药和生物技术公司根据患者的具体需求定制疗法。这不仅能改善临床结局，也符合精准医疗日益增长的需求，进一步推动市场增长。
   

北美生物模拟市场

2025年，北美地区占全球市场的40.4%。在先进的医疗基础设施和技术进步的推动下，北美市场正稳步快速扩张。
 

• 美国市场在2022年和2023年的规模分别为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，从而提升了医院和居家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，根据美国国家癌症研究所的数据，预计2024年美国将新增2,001,140例癌症病例，癌症相关死亡人数将达611,720人。
   
• 美国凭借高度先进的医疗和研发基础设施、美国食品药品监督管理局（FDA）的有力监管支持，以及对数字建模技术的大量投资，处于市场领先地位。该国的制药和生物技术企业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、PBPK模拟和虚拟临床试验，从而提高开发效率并推动相关技术的应用。
   

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。
 

• 欧洲市场增长主要归因于慢性疾病，尤其是癌症患病率上升，以及政府和欧盟支持的举措不断增加，这些举措旨在加强该地区的制药研发。
• 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整合，正在加速其在欧洲的应用。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，从而推动生物模拟在临床开发和监管申报中的广泛应用。
   

预计2026年至2035年，德国生物模拟市场将稳步增长。
 

• 在强大的生物技术生态系统、先进的医疗基础设施以及计算建模在临床开发中的应用不断扩大等因素支持下，德国正成为生物模拟的重要市场。随着欧洲领先国家加大对生物模拟软件和人工智能赋能建模的投资，德国也在持续采用这些工具，应用于精准医疗、药物计量学和疾病建模。
   
• 公私合作举措以及对数字化研发现代化的资金投入不断增加，正在加速德国创新型生物模拟平台的整合应用，包括人工智能驱动的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，并支持更快地提交监管申报，共同推动该国市场增长。
   

亚太生物模拟市场

预计预测期内，亚太地区将实现约18.4%的可观增长。
 

• 亚太地区市场正快速增长，这得益于慢性病患病率不断上升，以及该地区日益重视加快药物开发。亚太地区已被认定为生物仿真领域增长最快的地区之一。随着制药和生物技术企业扩大对基于仿真的平台的应用，以提高预测准确性并针对不同患者群体优化治疗方案，市场持续发展。
   
• 中国、印度和日本等国家正迅速采用新一代生物仿真技术。这一趋势得益于医疗保健和研发基础设施的进步，以及高效管理复杂长期疾病的需求不断增长。
   
• 制药研究中心不断扩张、政府支持的数字创新倡议持续推进，以及临床开发能力投资不断增加，正加速该地区市场增长。
   

预计2026—2035年中国生物仿真市场将实现可观增长。

• 中国老年人口不断增加，推动生物仿真工具加速普及。慢性病和年龄相关疾病负担日益加重，促使各主要治疗领域对先进预测建模的需求不断增长，以支持更快速、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。
   
• 旨在加强医疗保健和研发基础设施的政府举措，以及对数字健康、人工智能驱动技术和制药研究现代化的大规模国家投资，正加速先进生物仿真系统在中国的应用。
   

拉丁美洲生物仿真市场

拉丁美洲的巴西市场正显著增长。

• 巴西市场增长的主要驱动力包括计算建模技术的进步，以及慢性病和复杂疾病患病率不断上升；这些疾病需要更准确的预测工具来支持药物开发。巴西各地的制药和医疗保健研究机构正采用生物仿真平台，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不断加强巴西的研发能力，加速人工智能驱动分析、PBPK建模和云端仿真平台等创新生物仿真技术的应用。这些进步有助于提高预测准确性、优化临床试验设计并支持及时提交监管申请，从而推动巴西市场持续增长。
   

中东和非洲生物仿真市场

预计在预测期内，中东和非洲地区的沙特阿拉伯市场将实现可观增长。
 

• 在政府和私营部门举措的推动下，沙特阿拉伯正稳步加大投资，推动其制药和生物技术研究生态系统现代化。该国正优先发展先进生物仿真平台，以提高药物开发效率、加强临床决策，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，沙特政府已拨出大量资源，用于升级研究和医疗保健基础设施，并整合创新技术，包括人工智能建模系统、PBPK仿真工具和云端生物仿真平台。
   

生物仿真市场份额

• 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。这些企业通过持续创新 PBPK、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，不断巩固自身地位。
   
• Certara 凭借 Simcyp Simulator 和 Phoenix 药物计量学套件保持强劲地位，可提供先进的基于人群的建模、虚拟临床试验和符合监管要求的模拟工作流程。该公司重点整合人工智能增强型预测工具、高性能云模拟环境及扩展的疾病特异性模型，以加快决策并提高研发效率。
   
• 领先的生物仿真供应商也在采用成本优化策略开拓新兴市场，例如提供云端订阅模式、模块化模拟套件和可扩展的计算框架，以满足规模较小的生物技术企业、学术中心和地区性 CRO 的需求。这些做法旨在扩大先进建模工具的应用范围，并加快制药研究快速增长地区的药物开发进程。
   
• 市场新兴趋势包括人工智能驱动的预测建模、云原生模拟平台、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) 的深度整合。这些进展正在重塑药物发现与开发，通过减少试验失败、提高剂量－反应预测的准确性并支持监管申报，推动全球市场持续增长。
   

生物仿真市场企业

生物仿真行业的主要企业包括：

• 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 PBPK 平台和获得监管机构认可的药物计量学工作流程。其优势在于赢得了监管机构的信任：全球监管机构持续认可 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 ADMET 建模、PK/PD 模拟和机制性毒性预测，因此在早期虚拟药物筛选方面具有显著优势。其旗舰工具可对吸收、分布、代谢和排泄进行深入的机制建模，使该公司成为小分子和大分子药代动力学预测领域的领先企业。
 

• Dassault Systèmes

Dassault Systemes 的 BIOVIA 套件提供企业级分子建模和多尺度模拟能力，并在统一的数字平台中独特地整合了计算化学、生物学和材料科学。
 

生物仿真行业新闻

• 2024年8月，Certara, Inc.推出Phoenix 8.5版，升级了其PK/PD和毒代动力学建模软件。此次更新带来了更完善的界面、更快的处理速度和更先进的工具，简化了药物开发和监管申报流程，从而加快新疗法的推出。
   
• 2024年6月，Simulations Plus, Inc.收购了Pro-ficiency Holdings, Inc.及其子公司。该公司专注于为临床和商业化药物开发提供仿真赋能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，进一步丰富了其产品组合，以更好地支持加速药物开发。
   

生物模拟市场研究报告深入涵盖该行业，按2022—2035年以百万美元计的收入提供估算和预测，涵盖以下细分市场：

市场，按产品/服务划分

• 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
    • PK/PD建模与仿真软件
    • 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，按应用领域划分

• 药物发现
• 药物开发
• 疾病建模
• 其他应用

市场，按治疗领域划分

• 肿瘤
• 心血管疾病
• 神经系统疾病
• 传染病
• 其他治疗领域

市场，按交付模式划分

• 订阅模式
• 所有权模式
  • 基于许可证的模式
  • 按使用付费模式
• 基于服务的模式

市场，按部署模式划分

• 本地部署模式
• 云端部署模式

市场，按最终用途划分

• 制药和生物技术公司
• 合同研究组织（CROs）
• 学术研究机构

以上信息涵盖以下地区和国家/地区：

• 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