世界の分子モデリング市場規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2032年までの予測

分子モデリング市場規模

• 世界の分子モデリング市場規模は2024年に42億2000万米ドルと評価され、予測期間中に14.43%のCAGRで成長し、2032年には124億2000万米ドル に達すると予想されています 。
• 市場の成長は、創薬・開発における計算技術の導入拡大に大きく牽引されています。これにより、研究者は時間とコストを削減しながら、新規治療候補の特定を加速させることができます。コンピュータ支援医薬品設計（CADD）とシミュレーションツールの進歩は、製薬企業やバイオテクノロジー企業全体の需要を促進する上で中心的な役割を果たしています。
• さらに、生体分子相互作用の正確かつ予測的なモデリングに対する需要の高まりにより、分子モデリングは現代のライフサイエンス研究における重要なツールとしての地位を確立しつつあります。これらの要因が重なり、学術機関、研究機関、製薬企業における分子モデリングソリューションの導入が加速し、業界の成長を大きく促進しています。

分子モデリング市場分析

• 計算化学技術、視覚化ツール、シミュレーションソフトウェアを網羅する分子モデリングは、分子の挙動を予測し、実験コストを削減し、研究期間を短縮できるため、現代の創薬、バイオテクノロジー、材料科学においてますます重要になっています。
• 分子モデリングソリューションの需要の高まりは、主に慢性疾患の蔓延、効率的な医薬品開発パイプラインの必要性の高まり、製薬およびバイオテクノロジー研究におけるAIおよび機械学習ベースの計算プラットフォームの採用の増加によって促進されています。
• 北米は、2024年には分子モデリング市場において最大の収益シェア38.5%を占め、市場を席巻しました。これは、先進的な計算ツールの早期導入、製薬企業による大規模な研究開発投資、そして産学連携の強化を特徴としています。米国は、活発な医薬品開発活動、分子動力学シミュレーションの広範な利用、そして大手ソフトウェアプロバイダーの存在により、この地域の市場をリードしました。
• アジア太平洋地域は、都市化の進展、可処分所得の増加、医薬品製造能力の拡大、中国、インド、日本などの国におけるヘルスケアイノベーションを促進する政府の取り組みにより、予測期間中に分子モデリング市場で最も急速に成長する地域になると予想されており、2025年から2032年にかけて推定CAGRは12.1％となる。
• ソフトウェアセグメントは、製薬業界およびバイオテクノロジー業界全体で高度なシミュレーションプラットフォームと視覚化ツールが広く採用されたことにより、2024年には市場収益シェアの61.3%で分子モデリング市場を支配しました。

レポートの範囲と分子モデリング市場のセグメンテーション

分子モデリング市場の動向

AIと高度な計算統合による効率性の向上

• 世界の分子モデリング市場における重要かつ加速的なトレンドとして、人工知能（AI）、機械学習（ML）、そして高性能コンピューティング（HPC）との統合の深化が挙げられます。こうした技術の融合により、分子シミュレーションの精度、速度、そしてスケーラビリティが大幅に向上し、創薬、材料科学、バイオテクノロジーといった大規模アプリケーションにおいて、より実用的になっています。
  • 例えば近年、製薬会社はAIを活用した分子モデリングプラットフォームを、創薬ターゲットの特定を加速し、リード化合物を最適化するために導入するケースが増えています。高度なプラットフォームは、分子間相互作用、タンパク質の折り畳みパターン、結合親和性を従来のアプローチよりも高い精度で予測できるようになり、コストと時間のかかる実験の必要性を軽減しています。
• 分子モデリングへのAI統合により、候補薬剤の潜在的な副作用の予測、仮想分子ライブラリの生成、合成のための最適な化学構造の提案といった機能が可能になります。機械学習アルゴリズムは、システムに入力されるデータが増えるにつれて時間とともに改善され、よりスマートな予測と、現実世界の生物学的環境をよりよく反映した適応型シミュレーションが可能になります。
• さらに、クラウドベースのモデリングや量子コンピューティングの統合といった高度な計算能力により、研究者は複雑なシミュレーションをかつてない速度で実行できるようになりました。これにより、科学者は広大な分子空間を探索し、複数の標的に対する薬剤スクリーニングを並行して実施することが可能になり、研究開発パイプラインを大幅に加速します。
• AIとHPC技術を分子モデリングソフトウェアとシームレスに統合することで、研究開発へのより統一されたアプローチが促進されます。単一のプラットフォームを通じて、ユーザーは予測モデリング、分子可視化、シミュレーション分析を実行でき、ワークフローを合理化し、製薬、学術、化学工学の分野横断的なチーム間の連携を改善できます。
• よりインテリジェントで直感的、そして相互接続されたモデリングシステムへのこのトレンドは、創薬と材料イノベーションへの期待を根本的に変革しています。その結果、分子モデリング市場の主要企業は、自動分子ドッキング、リアルタイム予測分析、既存のラボ情報システムとの統合といった機能を備えたAI対応プラットフォームを開発し、エンドツーエンドの研究効率向上を支援しています。
• 製薬業界と学術研究業界の両分野で、AIと計算のシームレスな統合を提供する分子モデリングソリューションの需要が急速に高まっています。これは、関係者が研究開発活動においてスピード、精度、費用対効果を重視するようになっているためです。

分子モデリング市場のダイナミクス

ドライバ

創薬と個別化医療の研究開発の増加によるニーズの高まり

• 創薬と開発の複雑さの増大と個別化治療の需要の高まりが、世界中で分子モデリングソリューションの採用を促進する大きな原動力となっている。
  • 例えば、2023年3月、シュレーディンガー社は、自社の分子シミュレーションソフトウェアを高度なAI駆動型プラットフォームと統合することで、創薬における協業を拡大し、腫瘍学および希少疾患におけるリード化合物の最適化を加速することを目指しました。このような大手企業による取り組みは、予測期間中の分子モデリング市場の成長を牽引すると予想されます。
• 製薬会社やバイオテクノロジー会社は、医薬品パイプラインのコストと期間を削減するというプレッシャーに直面していますが、分子モデリングは、実験の失敗を最小限に抑え、研究を合理化する予測的な洞察を提供します。
• さらに、精密医療の台頭により、複雑な生体分子をシミュレートすることが不可欠となり、患者固有の薬剤ソリューションや生物学的製剤の開発が可能になった。
• AI、機械学習、クラウドコンピューティングと並んで、分子モデリングソフトウェアをより広範なデジタル医薬品開発エコシステムに統合することで、研究の精度、効率、拡張性が向上します。
• さらに、計算生物学と生命科学の研究開発への公的および民間セクターからの投資の増加により、分子モデリングの応用範囲が大幅に拡大しています。
• これらの要因は、ユーザーフレンドリーなモデリングプラットフォームの利用可能性の増加と医療研究におけるデジタル変革の傾向と相まって、分子モデリングを次世代の創薬と開発の重要な実現手段として位置付けています。

抑制/挑戦

データの正確性、検証、高額な導入コストに関する懸念

• 分子モデリング市場は大きな可能性を秘めているものの、シミュレーション結果の精度と信頼性に関する課題に直面しており、これは計算モデルやデータ品質によって変わることがある。
  • 例えば、分子シミュレーションと実際の実験データの検証に関する懸念から、一部の研究者は、重要な医薬品開発の決定においてソフトウェア予測に全面的に依存することに慎重になっている。
• 精度を確保するには、化学ライブラリの継続的な更新、高品質のデータセットの統合、計算アルゴリズムの改善が必要であり、これらはすべて複雑さとコストを増加させる。
• もう一つの大きな障壁は、高度な分子モデリングプラットフォームに必要な初期投資額の高さであり、効果的な使用には大規模な計算インフラストラクチャ、特殊なソフトウェアライセンス、熟練した人員が必要となることが多い。
• クラウドベースのモデリングツールは初期費用の削減に役立っていますが、発展途上地域の小規模バイオテクノロジー企業や学術機関は、高度なモデリングシステムの導入において依然として予算上の制約に直面しています。
• さらに、生物学、化学、物理学、計算科学にまたがる学際的な専門知識と急峻な学習曲線が、特に主要な研究拠点以外での広範な導入を制限する可能性がある。
• これらの課題を克服するには、モデルの精度を高め、標準化された検証フレームワークを提供し、手頃な価格でスケーラブルなソリューションを提供するために、ソフトウェアプロバイダー、学界、業界間のより緊密な連携が必要になります。
• 統合トレーニングサポートを備えたサブスクリプションベースのクラウド対応プラットフォームの提供に注力する企業は、これらの制約に対処し、先進市場と新興市場の両方で導入を拡大する上で重要な役割を果たすことが期待されています。

分子モデリング市場の展望

市場は、製品、アプローチ、アプリケーション、エンドユーザーに基づいてセグメント化されています。

• 製品別

製品別に見ると、分子モデリング市場はソフトウェアとサービスに分類されます。ソフトウェアセグメントは、製薬業界およびバイオテクノロジー業界における高度なシミュレーションプラットフォームと可視化ツールの広範な導入に牽引され、2024年には61.3%という最大の市場収益シェアを占めました。分子モデリングソフトウェアにより、研究者は分子ドッキング、仮想スクリーニング、構造解析を高精度に実行でき、実験手順に関連する時間とコストを大幅に削減できます。ユーザーフレンドリーなインターフェース、クラウドコンピューティングとの統合、計算アルゴリズムの継続的な更新により、ソフトウェアソリューションは現代の医薬品設計と創薬に不可欠なものとなっています。さらに、ソフトウェア開発者と製薬会社間のコラボレーションの増加も、研究開発の主要ツールとしての分子モデリングソフトウェアの広範な導入を後押ししています。

サービスセグメントは、創薬および計算化学業務の専門サービスプロバイダーへのアウトソーシングの増加に牽引され、2025年から2032年にかけて14.9%という最も高いCAGRを達成すると予想されています。限られたインフラに制約されることが多い中小規模のバイオテクノロジー企業は、多額の先行投資をすることなく高度なプラットフォームと専門家の知見を得るために、サードパーティの分子モデリングサービスへの依存度を高めています。これらのサービスは柔軟性、拡張性、そしてコスト効率に優れており、学術機関とライフサイエンス業界の新興企業の両方にとって非常に魅力的です。さらに、専門的な分子モデリングサービスを提供する受託研究機関（CRO）の拡大も、このセグメントの成長をさらに加速させています。

• アプローチ別

分子モデリング市場は、アプローチに基づいて、分子力学アプローチと量子化学アプローチに分類されます。分子力学アプローチは、タンパク質、酵素、核酸などの大規模な生体分子システムのシミュレーションに広く利用されているため、2024年には57.8%という最大の収益シェアを占めました。このアプローチは、古典力学を用いて分子の形状、構造変化、相互作用を予測し、量子ベースの方法と比較して高い計算効率を提供します。高分子を扱う能力に加え、タンパク質-リガンドドッキング、薬物標的の検証、ダイナミクス研究など幅広い用途があることから、分子力学は学術研究と製薬研究の両方において基盤となっています。さらに、この手法は高性能コンピューティングプラットフォームと統合されているため、大規模データセットのスケーラビリティと迅速な実行が保証され、その優位性を強化しています。

量子化学アプローチは、電子構造と化学反応のモデリングにおける比類のない精度により、予測期間中に15.4%という最も高いCAGRを記録すると予想されています。古典力学とは異なり、量子化学は分子軌道、反応経路、原子レベルの結合エネルギーに関するより深い洞察を提供するため、次世代の創薬および材料科学研究にとって極めて重要です。計算能力の進歩と機械学習支援型量子シミュレーションの台頭により、導入の障壁は低下しています。精密医療と標的療法の普及に伴い、複雑な薬物-受容体相互作用の探索における量子化学アプローチの需要は大幅に加速すると予測されています。

• アプリケーション別

分子モデリング市場は、用途別に医薬品開発、創薬、その他に分類されます。医薬品開発分野は、臨床試験前の医薬品候補の最適化を目的とした分子モデリングへの依存度の高まりを受け、2024年には52.6%と最大の市場収益シェアを占めました。分子モデリングは、薬物動態、薬力学、潜在的毒性を予測することで、試行錯誤を大幅に削減し、より安全な医薬品をより早く市場に投入することに貢献します。製薬会社は、リード化合物の最適化を合理化し、臨床成功率を向上させ、研究開発コストを最小限に抑えるために、モデリングツールの導入をますます進めています。さらに、規制当局は、in silicoアプローチを医薬品申請における貴重な補足証拠として認識しており、医薬品開発における分子モデリングの役割をさらに強化しています。

創薬セグメントは、腫瘍学、神経学、感染症などの治療領域における新規分子の迅速な同定に対するニーズの高まりに支えられ、2025年から2032年にかけて16.1%という最も高いCAGRを達成すると予想されています。創薬における分子モデリングは、数百万もの化合物のハイスループット仮想スクリーニングを可能にし、有望なリード化合物の特定を飛躍的に加速させます。AIや機械学習との統合により予測精度がさらに向上し、未知の化学空間をより効率的に探索することが可能になります。アンメットメディカルニーズに応える革新的な医薬品の需要と、計算創薬スタートアップ企業への投資増加が相まって、このセグメントの大幅な成長を促進すると予想されます。

• エンドユーザー別

エンドユーザーに基づいて、分子モデリング市場は、製薬・バイオテクノロジー企業、研究センター・学術機関、その他に分類されます。製薬・バイオテクノロジー企業セグメントは、医薬品設計、前臨床評価、精密医療における分子モデリングツールの主要な導入企業であるため、2024年には59.4%という最大の市場シェアを占めました。これらの企業は、モデリングを活用して研究開発パイプラインを加速し、医薬品開発における離脱率を低減し、イノベーションサイクルの迅速化を通じて競争優位性を獲得しています。慢性疾患の有病率の高さと、新たな疾患に対する治療法開発へのプレッシャーにより、計算モデリングへの依存はさらに高まっています。さらに、製薬企業と分子モデリングソフトウェアプロバイダーとの戦略的提携により、このセグメントにおける導入は拡大し続けています。

研究センターおよび学術機関セグメントは、基礎科学研究への重点化と計算化学における将来の科学者の育成に後押しされ、予測期間中に15.7%という最も高いCAGRを記録すると予測されています。学術機関は、タンパク質構造、酵素のメカニズム、新材料設計の探究のために、分子モデリングプラットフォームの導入をますます進めています。政府や研究機関からの資金提供により、各機関は高度な計算インフラや共同プロジェクトへの投資が可能になっています。さらに、学術カリキュラムへの分子モデリングコースの導入や、学際的な研究イニシアチブの増加も、このセグメントにおける導入をさらに促進すると予想されます。

分子モデリング市場の地域分析

• 分子モデリング市場は北米が2024年に38.5%の最大の収益シェアで優位を占めた。
• 高度な計算ツールの早期導入、製薬企業やバイオテクノロジー企業による多額の研究開発投資、そして学界と産業界の強力な連携が特徴
• 主要な分子モデリングソフトウェアプロバイダーの存在と、創薬と精密医療研究のための強力なインフラストラクチャにより、この地域は、この分野の世界的リーダーとしての地位を確立しています。

米国分子モデリング市場の洞察

米国の分子モデリング市場は、2024年に北米で最大の収益シェアを獲得しました。これは、同国の活発な医薬品開発活動、精密医療への強い注力、そして医薬品研究における分子動力学シミュレーションの広範な活用が牽引しています。米国市場は、シュレーディンガー、ダッソー・システムズといった世界的なソフトウェアリーダーに加え、医薬品パイプラインの加速に計算モデリングを活用する大手製薬会社の存在から恩恵を受けています。NIHを通じた政府資金提供やAI主導の創薬支援イニシアチブも、この市場の優位性をさらに強化しています。

欧州分子モデリング市場インサイト

欧州の分子モデリング市場は、予測期間を通じて安定した年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。その主な要因は、厳格な薬物試験を義務付ける厳格な規制枠組み、学術研究における計算論的アプローチの採用増加、そしてライフサイエンス分野におけるイノベーションへの積極的な投資です。この地域では研究開発費と期間の削減に注力しており、構造に基づく医薬品設計（SDR）や生体分子シミュレーションにおける分子モデリングの幅広い利用が促進されています。大学、研究機関、製薬会社間の連携により、がんや希少疾患を含む治療領域全体における市場拡大が加速しています。

英国分子モデリング市場の洞察

英国の分子モデリング市場は、国内有数の学術機関、バイオテクノロジーに対する政府の強力な支援、そしてトランスレーショナルリサーチの加速への注力に支えられ、注目すべきCAGRで拡大すると予想されています。製薬会社と開発業務受託機関（CRO）の双方において、計算モデリングツールの導入が拡大しており、AIと機械学習をシミュレーションプラットフォームに統合することへの注目が高まっています。英国はゲノミクスと精密医療においてリーダーシップを発揮しており、分子モデリングアプリケーションの需要をさらに高めています。

ドイツ分子モデリング市場インサイト

ドイツの分子モデリング市場は、同国の強力な医薬品製造基盤、ライフサイエンス分野におけるデジタル化の進展、そして持続可能性とイノベーションへの注力に牽引され、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。ドイツの高度な研究インフラと、計算生物学に対する政府支援による資金提供プログラムは、学界と産業界の両方で分子モデリングの導入拡大を促しています。生物製剤およびバイオシミラー開発におけるモデリングの利用増加も、市場の成長を後押ししています。

アジア太平洋地域の分子モデリング市場に関する洞察

アジア太平洋地域の分子モデリング市場は、都市化の進展、可処分所得の増加、医薬品製造能力の拡大、そしてヘルスケアイノベーションを促進する政府の取り組みを背景に、2025年から2032年にかけて推定12.1%の年平均成長率（CAGR）で世界最速の成長が見込まれています。中国、インド、日本などの国々は、計算ツールを活用して創薬を加速し、大規模臨床試験を支援し、研究のコスト効率を向上させることで、この成長の最前線に立っています。熟練した研究者の確保と世界的なソフトウェアプロバイダーとの連携拡大も、この地域の魅力をさらに高めています。

日本分子モデリング市場インサイト

日本の分子モデリング市場は、ハイテク研究文化、ライフサイエンスへの多額の投資、そして医薬品開発におけるデジタル技術の急速な導入に支えられ、勢いを増しています。精密医療とバイオ医薬品の需要の高まりは、製薬会社や学術機関におけるモデリングソフトウェアの導入を促進しています。再生医療やAIを活用したヘルスケア研究における日本政府の取り組みは、市場の成長をさらに加速させています。

中国分子モデリング市場の洞察

中国の分子モデリング市場は、2024年にアジア太平洋地域最大の収益シェアを占めました。これは、同国の強力な医薬品製造エコシステム、急速な都市化、そして研究開発費の増加によるものです。中国では、中流階級の増加と、ヘルスケアとバイオテクノロジーにおけるイノベーションへの政府の注力により、計算創薬への投資が促進されています。国内企業は分子モデリングソリューションの導入を加速させており、国際的なソフトウェアプロバイダーは中国の研究機関と提携して市場プレゼンスを拡大しています。AIの統合と大規模な医薬品パイプラインの加速への注力により、中国は地域における重要な成長ハブとしての地位を確立しています。

分子モデリング市場シェア

分子モデリング業界は、主に、次のような定評のある企業によって牽引されています。

• シュレーディンガー社（米国）
• オプティブリウム（英国）
• BioSolveIT GmbH（ドイツ）
• シミュレーションプラス（米国）
• ケミカルコンピューティンググループULC（カナダ）
• ダッソー・システムズ（フランス）
• サーモフィッシャーサイエンティフィック社（米国）
• OpenEye ケイデンス・モレキュラー・サイエンス（米国）
• クレセット（英国）
• セルタラ（米国）
• Genedata AG（スイス）
• ローザ＆カンパニーLLC（米国）
• バイオインフォマティクス社（米国）

世界の分子モデリング市場の最新動向

• 2023年6月、Nostrum BioDiscoveryは、Nostrum Web Appをリリースしました。これは、研究者が誘導適合ドッキングやADMET予測などの分子モデリングシミュレーションをブラウザから直接実行できる無料のブラウザベースのプラットフォームで、自動結合モードの視覚化とAIを活用したADMET予測機能を備えています。
• 2023年10月、OptibriumはStarDrop創薬プラットフォームのクラウド版を発表しました。この最新バージョンは、分子設計と最適化の予測性を向上させ、グローバルな研究チームにとってアクセス性と共同作業性を向上させます。
• 2025年4月、PGxAIはバイオ医薬品およびCRO向けにカスタマイズされたAIモデル「Deneb」を発表しました。Denebは分子構造、物理化学的プロファイル、遺伝子データを統合することで医薬品開発を効率化し、ほぼリアルタイムの薬理遺伝学的推奨事項を提供することで、試験コストの削減と成功率の向上を実現します。
• 2025年5月、Qubit Pharmaceuticalsはソルボンヌ大学と共同で、分子シミュレーション向けに設計された量子AI基盤モデル「FeNNix-Bio1」を発表しました。このモデルは、かつてない精度と速度を備え、複雑な分子相互作用をシミュレーションすることが可能で、創薬、グリーンケミストリー、酵素工学といった幅広い分野への応用が期待されています。
• 2025年6月、ロスアラモス国立研究所は、メタおよびローレンス・バークレー国立研究所と共同で、「Open Molecules 2025」を公開しました。これは、1億回を超える密度汎関数理論（DFT）計算を収録した画期的なデータセットです。この公開リポジトリは、化学、生物学、材料科学分野における分子予測タスクにおいて、量子レベルの精度を実現する機械学習モデルを訓練するために設計されています。

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