2024 年至 2031 年药物研发市场中的人工智能按技术（机器学习、深度学习）、应用（心血管疾病、免疫肿瘤学）、最终用户（合同研究组织、制药和生物技术公司）和地区划分

人工智能药物发现市场估值 – 2024-2031

人工智能药物发现市场的增长得益于整个制药行业越来越多地采用人工智能和机器学习技术，其估值在 2023 年超过 4.6859 亿美元。预测表明，到 2031 年，该市场将显着上升至 55.3912 亿美元，2024 年至 2031 年的复合年增长率为 39.90%。

这种激增是由这些先进的计算技术加速药物发现流程、降低成本和提高新药候选成功率的能力推动的。

药物发现市场中的人工智能：定义/概述

药物发现中的人工智能是指在制药行业的药物发现和开发过程中应用人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 等先进计算技术。这种创新方法利用尖端技术加速潜在候选药物的识别和验证，优化先导化合物，并预测新药的功效、安全性和药代动力学特性，从而彻底改变了传统的药物发现方法。

通过整合 AI 和 ML 算法，制药公司可以分析来自各种来源的大量数据，包括基因组学、蛋白质组学和临床数据。这些先进的计算技术能够以前所未有的准确性和效率对大量化合物库进行虚拟筛选、靶标识别和验证、先导化合物优化以及对候选药物特性进行预测建模。通过利用人工智能和机器学习的力量，药物发现流程得到简化，减少了药物开发所需的时间和资源，同时提高了临床试验的成功率。

药物发现中的人工智能有可能改变制药行业，因为它能够快速探索新的药物靶标，设计更有效、更安全的候选药物，并根据个人基因图谱实现个性化治疗。此外，人工智能和机器学习与量子计算和区块链等新兴技术的结合，有望开辟药物发现的新领域，为更高效、更具成本效益的药物开发流程铺平道路，并最终使全球患者和医疗保健系统受益。

慢性病发病率的不断上升和对新型疗法的需求是否会推动人工智能在药物研发中的应用？

全球慢性病发病率的不断上升推动了对新型有效疗法的需求，成为人工智能 (AI) 在药物研发过程中应用的重要驱动力。癌症、心血管疾病、糖尿病和神经系统疾病等慢性病的负担持续增加，对医疗保健系统构成了重大挑战，并凸显了创新药物开发方法的紧迫性。近年来，传统的药物研发过程面临着诸多挑战，包括成本高、时间长以及临床试验中候选药物的高流失率。人工智能和机器学习 (ML) 技术的融合有望解决这些挑战，因为它可以加速识别有希望的药物靶点、优化先导化合物，并更准确地预测潜在候选药物的功效、安全性和药代动力学特性。

通过分析来自各种来源的大量数据，包括基因组、蛋白质组和临床数据，人工智能算法可以识别与特定疾病相关的新药物靶点和生物途径。通过利用计算能力和先进的算法，这些技术可以快速筛选和优先考虑潜在的候选药物，从而减少药物开发所需的时间和资源。随着慢性病的患病率不断上升，对创新和个性化疗法的需求也日益增加。人工智能驱动的药物发现方法有可能加速开发针对特定患者群体的靶向治疗，同时考虑到个人的基因特征和疾病特征。这种个性化的药物发现方法有望改善治疗结果并增强患者护理。通过解决与传统药物发现方法相关的挑战并实现对新治疗途径的快速探索，预计人工智能在药物发现中的应用将大幅增长，而这一趋势受到慢性病日益流行的推动，以及对有效和个性化治疗的迫切需求的推动。

高昂的计算成本和数据管理挑战会阻碍人工智能在药物发现中的广泛应用吗？

在药物发现过程中采用人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 技术面临着与高计算成本和数据管理复杂性相关的重大挑战。如果不有效解决，这些挑战可能会阻碍人工智能在制药行业的广泛应用。主要挑战之一是训练和运行人工智能算法所需的大量计算能力，特别是对于化合物库的虚拟筛选、分子模拟和预测建模等复杂任务。 AI 和 ML 算法通常涉及处理大量数据，这需要使用高性能计算 (HPC) 系统和专用硬件，例如图形处理单元 (GPU) 或张量处理单元 (TPU)。获取和维护此类计算资源的成本可能非常高昂，尤其是对于预算有限的小型制药公司或研究机构而言。

此外，AI 在药物发现中的成功实施在很大程度上依赖于高质量、多样化且精心策划的数据集的可用性。来自各种来源的数据（包括基因组、蛋白质组、结构和临床数据）的生成和集成在数据标准化、质量控制和管理方面带来了重大挑战。处理这些庞大而复杂的数据集需要强大的数据基础设施、高效的数据处理流程和复杂的数据管理策略。

此外，缺乏标准化的数据格式和不同数据源之间的互操作性问题可能会阻碍数据的无缝集成和分析，从而可能限制 AI 算法在识别相关模式和见解方面的有效性。确保数据隐私、安全和符合监管要求使制药行业的数据管理流程更加复杂。为了克服这些挑战，制药公司、技术提供商和研究机构之间的协作至关重要。投资可扩展且经济高效的 HPC 解决方案（例如云计算或共享计算资源）有助于减轻计算负担。此外，开发强大的数据管理平台、标准化数据格式和高级数据集成技术可以促进高效的数据处理和分析。

类别敏锐度

机器学习如何彻底改变药物发现过程？

机器学习是人工智能 (AI) 的一个子集，在彻底改变制药行业的药物发现过程中发挥着关键作用。这种先进的计算技术涉及算法和统计模型的开发，使系统能够从数据中学习并做出预测或决策，而无需明确编程。机器学习在药物发现中的应用正在改变该过程的各个阶段，与传统方法相比具有许多优势。在药物发现的早期阶段，机器学习算法被用于虚拟筛选庞大的化合物库。这些算法可以快速分析数百万种化合物的结构和化学性质，预测它们与生物靶标的潜在相互作用，并确定有希望进一步评估的候选药物。这一过程大大加快了先导化合物的鉴定速度，减少了实验筛选所需的时间和资源。

此外，机器学习技术还用于靶标识别和验证，这是药物发现过程中的关键步骤。通过分析来自基因组、蛋白质组和临床来源的大量数据，这些算法可以识别和优先考虑与特定疾病或生物途径相关的潜在药物靶标，从而促进开发更有针对性和更有效的治疗方法。在先导化合物优化阶段，机器学习模型用于预测候选药物的药代动力学和药效学特性，例如吸收、分布、代谢和排泄 (ADME) 特性。这些预测通过识别和解决与生物利用度、毒性和功效相关的潜在问题，实现了先导化合物的优化，从而增加了临床试验成功的可能性。此外，机器学习与其他新兴技术（如高通量筛选和计算化学）的结合，使得快速探索化学空间和设计具有所需特性的新型分子成为可能。例如，可以训练生成模型以根据特定标准生成新的分子结构，从而促进发现创新且可能更有效的候选药物。

人工智能如何改变心血管疾病的药物发现？

人工智能 (AI) 在药物发现过程中的应用正在改变心血管疾病新疗法的开发，心血管疾病是全球死亡的主要原因，也是医疗保健系统的沉重负担。人工智能驱动的方法使研究人员能够揭示心血管疾病背后的复杂生物学机制，并加速识别潜在的药物靶点和先导化合物。心血管疾病涵盖多种疾病，包括冠状动脉疾病、心力衰竭、心律失常和中风，每种疾病都有复杂的病理生理途径和遗传因素导致其发展和进展。与心血管疾病相关的基因组学、蛋白质组学和临床研究产生的大量数据为人工智能算法提供了肥沃的土壤，使其能够发现有价值的见解和模式，从而指导药物发现工作。

机器学习技术正被用于分析这些丰富的数据，从而能够识别与特定心血管疾病相关的新型药物靶点。通过整合各种数据源，如基因表达谱、蛋白质相互作用网络和临床试验数据，人工智能算法可以精确定位潜在的治疗靶点并阐明它们在疾病途径中的作用，促进有针对性和个性化治疗的发展。

此外，人工智能驱动的虚拟筛选方法正被用于快速评估庞大的化合物库，识别出对已确定的心血管靶点具有潜在治疗效果的有前途的先导化合物。这些计算方法大大加快了药物发现的早期阶段，减少了实验筛选所需的时间和资源。先导化合物的优化是人工智能做出重大贡献的另一个领域。机器学习模型用于预测候选药物的药代动力学和药效学特性，使研究人员能够优化分子以提高生物利用度、功效和安全性，从而增加心血管治疗临床试验成功的可能性。

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国家/地区敏锐度

哪些因素促使北美在采用人工智能进行药物发现方面处于领先地位？

北美，特别是美国，已成为药物发现人工智能 (AI) 的主导市场，这得益于强大的制药行业、领先的研究机构和有利于技术创新的环境。北美是世界上一些最大和最具影响力的制药公司的所在地，例如辉瑞、默克、强生和安进。这些公司已经认识到人工智能在药物研发中的变革潜力，并积极投资基于人工智能的技术，并与技术提供商和研究机构合作，以加速其药物开发流程。该地区拥有一支在人工智能、计算生物学和生物信息学方面拥有专业知识的高技能劳动力队伍。麻省理工学院、哈佛大学、斯坦福大学和布罗德研究所等领先的大学和研究中心一直处于人工智能研究的前沿，并在该领域培养了一批优秀的专业人才和突破性的发现。

该地区拥有一些世界上最先进的计算设施和基础设施，这些设施和基础设施对于运行复杂的人工智能算法和处理药物研发所需的大量数据至关重要。北美的公司和研究机构可以使用高性能计算资源、云计算平台和专用硬件加速器，从而能够处理计算密集型任务。北美，尤其是美国的监管环境相对支持医疗保健和制药行业采用人工智能。美国食品药品监督管理局（FDA）等机构已采取措施提供指导并建立框架，以负责任地开发和使用人工智能进行药物研发和临床试验，促进创新并确保患者安全。凭借领先的制药公司、尖端研究机构、优秀的劳动力、强劲的投资环境、先进的计算基础设施和支持性的监管环境，北美已成为人工智能驱动药物发现的全球中心。行业、学术界和政府之间的持续合作进一步加强了这一地位，推动了创新的基于人工智能的解决方案的开发，以实现更高效和个性化的药物开发流程。

亚太地区能否推动药物发现市场人工智能销售额的增长？

亚太地区正在成为药物发现市场采用和发展人工智能 (AI) 的重要中心。亚太地区拥有多家领先的制药和生物技术公司，尤其是在日本、中国、韩国和印度等国家。这些公司越来越认识到人工智能在简化药物发现流程、降低成本和加快新药候选上市时间方面的潜力。因此，他们积极投资人工智能驱动的药物发现平台，并与人工智能技术提供商合作以获得竞争优势。此外，该地区拥有一个蓬勃发展的科技初创企业和研究机构生态系统，专注于人工智能及其在医疗保健和药物开发等各个领域的应用。这个生态系统正在促进创新和开发为制药行业量身定制的尖端人工智能解决方案。亚太地区各国政府正通过优惠政策、激励措施和资助计划积极推动人工智能技术的采用，认识到人工智能技术推动经济增长和应对医疗保健挑战的潜力。

该地区人口迅速增长，慢性病患病率不断上升，迫切需要新的有效药物疗法。人工智能驱动的药物发现技术有望加速新型候选药物的识别和开发，解决未满足的医疗需求，并满足该地区的医疗保健需求。

此外，亚太地区的制药公司、人工智能技术提供商和学术机构之间的投资和合作正在激增。这些伙伴关系促进了知识交流、资源共享以及用于药物发现应用的先进人工智能算法和计算模型的开发。然而，必须解决诸如数据可用性、监管框架以及对人工智能和药物发现领域技术人员的需求等挑战，才能充分发挥人工智能在亚太地区这一领域的潜力。尽管如此，该地区巨大的市场潜力，加上人工智能技术的日益普及和政府的支持性举措，使其成为人工智能药物发现市场增长的有希望的驱动力。

竞争格局

人工智能药物发现市场的特点是存在多家知名企业和创新解决方案提供商。这些公司通过研发努力、战略合作伙伴关系以及引入先进的特性和能力，不断突破人工智能技术的界限。竞争格局的特点是，各家公司提供针对多个行业各种应用量身定制的多样化 AI 解决方案。

药物发现人工智能市场中的一些知名参与者包括：

Accelrys Software Inc.、Allergan plc、Bayer AG、Bristol-Myers Squibb Company、Celgene Corporation、GlaxoSmithKline plc、Janssen Pharmaceuticals, Inc.、Merck & Co., Inc.、Novartis AG、Pfizer Inc.、Roche Holding AG 和 Sanofi SA。

最新动态

• 2022 年 11 月，Cyclica 从 Bill & 获得了 180 万美元的资助。梅琳达·盖茨基金会将利用其人工智能药物发现平台发现新的非激素合同，利用多个低数据生物靶点。
• 2022 年 10 月，细胞编程横向平台提供商 Ginkgo Bioworks 收购了 Zymergen。此次收购有望通过整合强大的自动化和软件功能以及跨多种生物工程方法的丰富经验来增强 Ginkgo 的平台。
• 2022 年 9 月，以色列生物建模公司 CytoReason 与辉瑞公司合作，交易价值 1.1 亿美元。辉瑞公司开始在研究中使用 CytoReason 的生物模型来开发用于免疫介导疾病和癌症免疫疗法的新药。
• 2022 年 8 月，赛诺菲与 Atomwise 达成了一项价值 12 亿美元的药物设计协议。根据协议，赛诺菲预付 2000 万美元，利用这家美国公司的 AtomNet 平台研究最多五个药物靶点的小分子。

报告范围

药物发现市场中的人工智能，按类别划分

技术：

• 机器学习
• 深度学习

应用：

• 心血管疾病
• 免疫肿瘤学

最终用户：

• 合同研究组织
• 制药& 生物技术公司

地区：

• 北美
• 欧洲
• 亚太地区
• 拉丁美洲
• 中东和非洲

市场研究方法：