制药和生物技术领域的人工智能市场规模、份额和行业分析，按技术（机器学习和深度学习、自然语言处理等）、按应用（药物发现和开发、临床研究和优化、精准医学、药品制造、运营和医疗事务等）、最终用户（制药和生物技术公司、CDMO 和 CRO 等）以及区域预测，2026-2034 年

2025年，全球人工智能在制药和生物技术领域的市场规模为66.3亿美元。预计该市场将从2026年的85.4亿美元增长到2034年的1541亿美元，预测期内复合年增长率为43.55%。北美在全球人工智能制药和生物技术市场占据主导地位，2025年市场份额为51.73%。

制药和生物技术中的人工智能意味着使用机器学习、深度学习和其他人工智能技术更快、更高效地发现、开发、制造和商业化药物和生物制剂。这是通过从组学、图像、临床数据、现实世界数据、化学、文献等大型数据集中学习模式并帮助做出更好的决策来完成的。由于更广泛地采用，市场正在经历显着增长生成式人工智能用于分子设计。

此外，该行业还包括 Insilico Medicine、Recursion 和 IBM 等主要参与者。这些公司强调推出新技术，以在该市场领域获得更高的地位。 

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人工智能在制药和生物技术市场趋势中的应用

人工智能的使用从试点项目转向生产工作流程是一个重要的市场趋势

近年来，随着公司现在想要可重复的投资回报率，制药和生物技术领域的人工智能越来越多地从小型试点转向生产工作流程。随着用例的成熟，人工智能正在被嵌入到日常研发和运营中，例如分子设计、临床操作、制造优化和内容密集的医疗/监管工作。这一举措迫使公司建立生产级基础、清理数据管道、MLOps/ModelOps、监控和明确的所有权，以便模型随着时间的推移可靠地运行。这些因素支撑着全球市场的整体增长。

• 例如，2025 年 10 月，礼来公司 (Eli Lilly) 宣布正在与 NVIDIA 合作构建一台制药公司拥有的 AI 超级计算机，为 AI 工厂提供支持，该工厂通过大量推理来管理整个 AI 生命周期。

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市场动态

市场驱动因素

更广泛地采用生成式人工智能进行分子设计和设计－Novo Chemistry 正在推动市场扩张

更广泛地采用生成人工智能进行分子设计和从头化学是全球市场增长的一个突出驱动因素。生成式人工智能通过从化学和分析数据中学习模式并提出新颖、有效的分子而不是仅仅筛选已知的分子库来加速分子设计。它支持多目标优化，因此研究人员可以更早地生成更适合目标产品概况的候选者并对其进行优先级排序。这增加了目标分子，提高了先导质量，并减少了从命中到先导/先导优化的时间，从而直接提高了支出和采用率。所有这些因素正在累积推动全球人工智能在制药和生物技术市场的增长。

• 例如，2025 年 10 月，Flagship Pioneering 宣布推出 Expedition Medicines，这是一个专注于生成共价化学和训练生成化学模型以提供从头小分子的平台，该平台得到了 5000 万美元的初始承诺支持，并与 Flagship 与辉瑞的合作伙伴关系下的工作相关。

市场限制

人工智能的监管和验证障碍－设计的候选者和临床－限制市场增长的决策工具

监管和验证障碍限制了人工智能在制药和生物技术行业的采用。这是因为监管机构需要明确的证据证明人工智能输出是可信的、可重复的且适合目的，然后才能影响药物或临床决策。此外，对于人工智能设计的候选药物，申办者必须证明数据来源、模型性能、偏差控制以及在预期使用环境中的稳健性，这与传统工作流程相比增加了时间和成本。这在一定程度上限制了市场的增长。

• 例如，2025 年 1 月，美国 FDA 发布了指南草案，重点是确保药物/生物制剂提交中使用的人工智能的模型可信度，并指出了针对人工智能支持的并行指南活动医疗器械。

市场机会

增加云/计算合作伙伴关系和专业人工智能加速器以提供市场增长机会

在制药和生物技术领域，模型变得越来越大，对计算的需求也越来越大，因此许多研究团队无法仅使用本地资源从实验扩展到企业推广。这为云提供商、GPU 玩家和 HPC 专家与生命科学公司合作并销售可立即运行的 AI 堆栈创造了明确的市场机会。此外，云/计算合作伙伴关系减少了前期资本支出并缩短了采购周期，使研发团队能够按需启动计算以进行筛选、模拟和生成设计。此外，专门的人工智能加速器可以缩短训练/推理时间，因此公司可以运行更多迭代并更快地接触候选人，从而提高投资回报率。随着采用率的增长，需求转向容量、托管平台和优化管道的长期合同，为基础设施和解决方案供应商带来经常性收入。所有这些因素都将推动未来几年的市场增长。

• 例如，2026 年 1 月，Zealand Pharma 宣布与 DCAI 达成协议，使用丹麦的 AI 超级计算机 Gefion 将企业级 AI 集成到加速药物发现工作流程中。

市场挑战

人工智能平台与现有发现管道之间的集成为市场增长带来重大挑战

人工智能平台与现有发现管道之间的集成是一个主要的市场挑战。这是因为大多数研发堆栈分散在 ELN/LIMS、注册系统、分析数据库、建模工具和实验室自动化中。将人工智能连接到日常工作流程通常需要大量的 API 工作、数据协调、身份/访问控制和变更管理，从而增加了部署时间和成本。此外，研究人员还面临版本控制和审计跟踪需求，这会减慢在受监管或质量管理环境中的推出速度。因此，许多人工智能计划在试点后陷入停滞，因为除非人工智能直接嵌入到他们熟悉的工作台中，否则科学家不会更换工具。所有因素都会累积影响市场增长。

• 例如，2026 年 1 月，薛定谔宣布礼来公司的 TuneLab AI 工作流程将作为“优先界面”在薛定谔的 LiveDesign 中提供，明确表明市场需要将人工智能集成到现有的企业发现平台中，而不是将其作为独立工具运行。

细分分析

按技术

对机器学习的需求不断增长，推动细分市场增长

根据技术，市场分为机器学习深度学习、自然语言处理等。

机器学习和深度学习领域预计将占据全球制药和生物技术领域最大的人工智能市场份额。这是因为它在组学、成像、高通量筛选读数等高维数据上表现良好，而经典分析和基于规则的方法在这些数据上表现不佳。此外，大型赞助商数据集和内部 DS 团队也加强了 ML/DL 支出。此外，在亚太地区，规模化发现加上自动化驱动的效率也推动了这一增长。

• 例如，2025 年 10 月，Algen Biotechnologies 宣布与阿斯利康建立多目标合作伙伴关系，利用其人工智能驱动平台加速临床前发现。

自然语言处理领域预计在预测期内将以 43.46% 的复合年增长率增长。  

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按申请

药物发现和开发的高需求支撑了细分市场的主导地位

根据应用，市场分为药物发现与开发、临床研究与优化、精准医疗、药品制造、运营与医疗事务等。

2025年，药物发现和开发领域占据全球最大市场份额。该细分市场的主导地位得到了研发支出增加以及将重点转向将人工智能整合到这些药物开发途径的支持。此外，该部门预计到 2026 年将持有 29.8% 的份额。

• 例如，2024 年 9 月，Generate Biomedicines 宣布与诺华开展多目标合作，利用其生成式 AI 平台发现和开发蛋白质疗法。

预计精准医疗领域在预测期内将以 40.55% 的复合年增长率增长。  

按最终用户

制药和生物技术公司使用量的增加支撑了他们的领先地位

根据最终用户，市场分为制药和生物技术公司、CDMO 和 CRO 等。

在2025年的全球市场中，制药和生物技术公司占据了主导份额。这些公司拥有最大的研发和制造预算，因此大部分人工智能支出都来自控制管道优先级和资本分配的赞助商。此外，它们还获得了人工智能的直接回报，这使得更容易证明企业规模的部署与一次性项目的合理性。此外，该部门预计到 2026 年将持有 54.9% 的份额。

• 例如，2025 年 3 月，罗氏宣布成立波士顿罗氏基因泰克创新中心，强调对数据科学和人工智能专家的投资，以推动创新并加速药物发现和开发。

此外，CDMO 和 CRO 在预测期内预计将以 43.31% 的复合年增长率增长。

人工智能在制药和生物技术市场的区域展望

按地区划分，市场分为北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲、中东和非洲。

北美

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北美地区在全球市场中占据主导地位，2024 年的价值为 24.3 亿美元。该地区在 2025 年也占据全球市场的主导地位，价值为 34.3 亿美元。该区域的增长得益于密集的制药/生物技术集群、深厚的风险投资资金以及 GenAI 在发现、临床操作和医疗事务领域的早期采用。大型生物制药还推动了对端到端合作伙伴的需求，以缩短周期时间并减少人员流失。

美国人工智能在制药和生物技术市场

美国市场占据北美市场的领先份额，据分析，2026年约为44.2亿美元，约占全球市场的51.8%。

欧洲

在研究期间，欧洲市场价值预计将以 44.70% 的复合年增长率增长。欧洲市场受益于生命科学自动化、先进制造和监管质量体系的强大基础，这些基础支持将人工智能从发现扩展到开发和生产。此外，跨行业工程能力和协作创新模式进一步支持了增长，降低了制药企业的实施风险。

英国人工智能在制药和生物技术市场的应用

2026 年英国市场价值预计约为 4 亿美元，约占全球收入的 4.7%。

德国人工智能在制药和生物技术市场的应用

预计到2026年，德国市场规模将达到约4.5亿美元，相当于全球销售额的5.3%左右。

亚太地区

预计2026年亚太地区市场规模将达到13.5亿美元，稳居全球第三大地区的地位。促进区域市场增长的因素包括新的人工智能实验室、云/GPU可用性的提高以及领先中心更快的商业化周期。该地区还受益于快速的生物技术生态系统建设、不断扩大的 CDMO 能力以及与政府相关的创新基础设施，从而支持人工智能在发现、工艺开发和扩大规模中的采用。

日本人工智能在制药和生物技术市场的应用

2026 年日本市场价值预计约为 2 亿美元，约占全球收入的 2.3%。

中国人工智能在制药和生物技术市场

预计2026年中国市场规模将达到收入约4.2亿美元，约占全球销售额的4.9%。

印度人工智能在制药和生物技术市场的应用

2026年印度市场价值预计约为1.7亿美元，约占全球收入的2.0%。

拉丁美洲、中东和非洲

预计拉丁美洲、中东和非洲地区将占据全球市场的较小份额。预计这些地区在研究期间将以较慢的速度增长。这一增长得益于不断扩大的私人医疗保健和肿瘤学网络、对医疗保健和肿瘤学的兴趣日益浓厚精准医疗，并加强与全球供应商的合作。

拉丁美洲的市场规模预计将在 2026 年达到 3.4 亿美元。而海湾合作委员会的制药和生物技术领域的人工智能市场预计到 2026 年将达到 0.5 亿美元左右，约占全球收入的 0.5%。

竞争格局

主要行业参与者

平台化、工作流程嵌入和计算合作伙伴关系可增强市场份额

全球市场在结构上是半整合的。市场增长结构不受任何单一组织的影响。著名的参与者包括 Insilico Medicine、Recursion 和 IBM 等。这些公司强调与制药公司的合作和并购，以维持其市场地位。

• 例如，2023 年 11 月，勃林格殷格翰和 IBM 合作达成了一项协议，勃林格殷格翰使用 IBM 的基础模型技术，通过计算机生成和人工智能增强筛选来发现新型候选抗体。

该市场领域的其他主要参与者包括 Atomwise Inc.、BPGbio, Inc. 和 Cloud 等。  他们的战略重点是加强合作和伙伴关系。

制药和生物技术公司的关键人工智能列表

• Insilico Medicine（美国）
• 原子智慧公司（我们。）
• BPGbio, Inc.（美国）
• 国际商业机器公司（我们。）
• 代码海洋（美国）
• 递归（美国）
• 云（美国）
• ReviveMed Inc.（美国）
• NVIDIA 公司（美国）
• Verge Genomics（美国）

主要行业发展

• 2025 年 12 月：ChemLex 宣布融资 4500 万美元，并在新加坡成立人工智能药物发现自动驾驶实验室。
• 2025 年 9 月：默克和西门子加深了合作伙伴关系，提供从发现到制造的人工智能、数据和自动化支持的端到端工作流程。
• 2025 年 7 月：Paige 宣布在巴西各地的 Oncoclínicas 中扩大使用其人工智能辅助诊断应用程序。
• 2025 年 1 月：PostEra 扩大了与辉瑞公司的人工智能药物发现合作。
• 2024 年 11 月：IBM 重点介绍了 Prosper Africa 贸易技术联盟下使用 Watson AI 在南非进行的药品追踪试点。

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