Анализ объема, доли и тенденций мирового рынка квантового биопроизводства – обзор отрасли и прогноз до 2032 года

Размер рынка квантового биопроизводства

• Объем мирового рынка квантового биопроизводства оценивался в 495,00 млн долларов США в 2024 году и, как ожидается ,  достигнет  1 965,30 млн долларов США к 2032 году при среднегодовом темпе роста 18,81% в течение прогнозируемого периода.
• Рост рынка во многом обусловлен интеграцией технологий квантовых вычислений в передовые процессы биопроизводства, что улучшает молекулярное моделирование, оптимизацию процессов и предиктивную аналитику в режиме реального времени.
• Более того, растущий спрос на прецизионные биологические препараты, персонализированную медицину и ускоренные сроки разработки лекарств позиционирует квантовое биопроизводство как революционное решение в области наук о жизни. Эти сливающиеся тенденции быстро способствуют внедрению квантовых платформ, значительно стимулируя расширение отрасли.

Анализ рынка биопроизводства с использованием квантовых технологий

• Биопроизводство на основе квантовых технологий, которое интегрирует квантовые вычисления в производство биологических препаратов, становится преобразующей силой в фармацевтическом производстве, обеспечивая улучшенное молекулярное моделирование, оптимизированную биообработку и аналитику в режиме реального времени как на этапах производства, так и на этапах переработки.
• Растущий спрос на персонализированную медицину, биологические препараты и эффективность разработки лекарств стимулируют внедрение квантовых технологий, поскольку они предлагают более быстрый молекулярный скрининг, предиктивный контроль качества и масштабируемые производственные решения по сравнению с традиционными методами.
• Северная Америка доминировала на рынке квантового биопроизводства с наибольшей долей выручки в 39,2% в 2024 году, что обусловлено ранним внедрением квантовых платформ, значительными инвестициями в НИОКР в области биофармацевтики и концентрацией ведущих компаний в области квантовых вычислений и биотехнологий по всей территории США, что способствует интеграции в коммерческое биопроизводство.
• Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион станет самым быстрорастущим регионом на рынке квантового биопроизводства в течение прогнозируемого периода благодаря расширяющейся инфраструктуре производства биопрепаратов, поддерживаемым государством программам квантовых исследований и растущему спросу на медицинские услуги в таких странах, как Китай, Индия и Южная Корея.
• Сегмент моноклональных антител доминировал на рынке квантового биопроизводства с долей 42,1% в 2024 году благодаря сложным производственным требованиям, высокому рыночному спросу и совместимости с квантовым моделированием для повышения производительности, чистоты и эффективности на критических этапах производства.

Объем отчета и сегментация рынка биопроизводства с использованием квантовых технологий        

Тенденции рынка квантового биопроизводства

Сочетание квантовых вычислений и искусственного интеллекта для передовых биотехнологий

• Значимой и стремительно развивающейся тенденцией на мировом рынке квантового биопроизводства является интеграция квантовых вычислений с искусственным интеллектом (ИИ) для оптимизации сложных процессов биообработки. Эта конвергенция значительно повышает точность, скорость и эффективность разработки и производства биологических препаратов.
• Например, биофармацевтические компании внедряют платформы с квантовым ускорением для моделирования сворачивания белков и моделирования процессов, что позволяет быстро определять оптимальные параметры производства. Новые платформы сочетают квантовое моделирование с искусственным интеллектом для повышения эффективности первичной обработки и очистки на последующих этапах.
• Интеграция ИИ обеспечивает предиктивную аналитику, обнаружение аномалий и адаптивное управление в производстве, а квантовые алгоритмы обеспечивают вычислительную мощность для моделирования и оптимизации биомолекулярных взаимодействий на уровне, недостижимом для классических систем. Например, цифровые двойники на базе ИИ, работающие на квантовых алгоритмах, могут моделировать целые циклы биопроизводства in silico, помогая снизить количество сбоев в партиях и повысить точность масштабирования.
• Синергия платформ квантового ИИ способствует более эффективному принятию решений в области исследований, разработок и производства, обеспечивая более быструю проверку гипотез, обратную связь в режиме реального времени и сокращение экспериментальных циклов. Это особенно ценно для ускорения разработки сложных терапевтических препаратов, таких как моноклональные антитела и генная терапия.
• По мере развития квантовых технологий и повышения их доступности благодаря облачным квантовым вычислениям как услуге (QCaaS), ожидается, что интеграция с платформами биопроизводства на базе искусственного интеллекта станет стандартной практикой. Такие компании, как D-Wave, IBM и стартапы в сфере квантовых биотехнологий, активно сотрудничают с биопроизводителями для пилотного внедрения этих возможностей.
• Эта тенденция к созданию интеллектуальных, адаптивных и высокопроизводительных экосистем квантового биопроизводства фундаментально меняет подходы к разработке и производству лекарств. Спрос на такие технологии растёт как среди фармацевтических новаторов, так и среди контрактных производителей, особенно учитывая, что биопрепараты занимают доминирующее положение в линейке новых лекарственных препаратов.

Динамика рынка квантового биопроизводства

Водитель

Растущий спрос на прецизионные биологические препараты и масштабируемое биопроизводство

• Растущий глобальный спрос на прецизионные биологические препараты, такие как моноклональные антитела, рекомбинантные белки и персонализированные клеточные и генные терапии, является одним из основных факторов развития рынка квантового биопроизводства. Эти методы требуют сложных инструментов разработки и производственных систем, которые могут значительно выиграть от возможностей моделирования и точности управления процессами, обеспечиваемых квантовыми вычислениями.
• Например, в 2024 году было объявлено о нескольких совместных проектах между компаниями, занимающимися квантовыми вычислениями, и крупными биофармацевтическими компаниями, направленных на улучшение процессов разработки биологических препаратов посредством квантового моделирования и управления процессами на основе искусственного интеллекта. Эти инициативы отражают растущую уверенность в том, что платформы квантового ИИ способны снизить затраты, время разработки и риски при производстве биологических препаратов.
• Системы на основе квантовых технологий обеспечивают превосходные возможности прогнозирования результатов процесса, сокращая количество экспериментов методом проб и ошибок и улучшая однородность от партии к партии. Эти преимущества особенно привлекательны для биофармацевтических компаний, которые сталкиваются с необходимостью масштабного внедрения инновационных методов лечения и сжатых сроков, установленных регулирующими органами.
• Более того, переход к непрерывному и модульному биопроизводству в сочетании с необходимостью мониторинга в реальном времени и адаптивного управления ускоряет спрос на интеллектуальные системы, которые могут быть дополнены квантовыми вычислениями.
• Масштабируемость квантовых платформ и их потенциал для решения сложных задач моделирования с большим объемом данных делают их идеально подходящими для поддержки глобального перехода к более быстрым, гибким и точным биологическим производственным конвейерам.

Сдержанность/Вызов

Ограниченный доступ к квантовой инфраструктуре и сложности интеграции

• Одной из ключевых проблем на рынке квантового биопроизводства является ограниченная доступность зрелой квантовой инфраструктуры и высокий уровень сложности, связанный с интеграцией квантовых платформ в существующие среды биопроизводства.
• Большинство фармацевтических производителей всё ещё находятся на ранней стадии изучения внедрения квантовых технологий, и отсутствие стандартизированных инструментов или проверенных моделей внедрения вызывает сомнения. Кроме того, потребность в специализированных специалистах, способных работать на стыке квантовой физики, биоинженерии и искусственного интеллекта, ещё больше усложняет внедрение.
• Например, хотя доступные в облаке квантовые вычислительные платформы, такие как IBM Quantum и Rigetti, снижают барьеры входа, многим потенциальным пользователям по-прежнему не хватает внутренних возможностей или уверенности, чтобы преобразовать квантовые идеи в реальные производственные усовершенствования.
• Более того, нормативно-правовая база для биопроизводства еще не разработана для обеспечения валидации квантовых процессов, что может задержать внедрение в средах, соответствующих требованиям GMP.
• Высокие затраты, связанные с разработкой и интеграцией квантовых технологий, также представляют собой препятствие, особенно для небольших биотехнологических компаний и контрактных производителей, работающих с ограниченным бюджетом. Пока масштабируемые, доступные и проверенные решения не станут более доступными, их внедрение может быть ограничено хорошо финансируемыми организациями, стратегически ориентированными на инновации.
• Преодоление этих проблем потребует постоянного прогресса в области гибридных квантово-классических платформ, разработки отраслевого квантового программного обеспечения и совместных усилий поставщиков квантовых технологий и экосистемы биопроизводства для создания точек доказательства вариантов использования и обеспечения нормативной прозрачности.

Объем рынка квантового биопроизводства

Рынок сегментирован по признаку технологии, рабочего процесса, области применения и конечного пользователя.

• По технологии

В зависимости от технологий рынок квантового биопроизводства сегментируется на квантовые системы и платформы, квантовые алгоритмы и программное обеспечение, а также оборудование для биопроизводства. Сегмент квантовых алгоритмов и программного обеспечения доминировал на рынке в 2024 году благодаря своей важнейшей роли в молекулярном моделировании, оптимизации параметров биопроцессов и интеграции с цифровыми двойниками на базе искусственного интеллекта. Эти передовые инструменты значительно сокращают циклы разработки и повышают предсказуемость процессов в биопроизводстве.

Ожидается, что сегмент квантовых систем и платформ будет демонстрировать самые высокие темпы роста в период с 2025 по 2032 год, поскольку квантовое вычислительное оборудование становится более доступным для коммерческого использования благодаря облачным платформам и партнёрствам с биотехнологическими компаниями. Эти системы обеспечивают высокопроизводительное моделирование и всё чаще внедряются в пилотные проекты в рамках процессов НИОКР.

• По рабочему процессу

В зависимости от технологического процесса рынок квантового биопроизводства сегментируется на апстрим-биопроизводство, одноразовые технологии и дайвинг-биопроизводство. Сегмент апстрим-биопроизводства обеспечил наибольшую долю выручки в 2024 году, поскольку квантовые инструменты активно используются для оптимизации условий культивирования клеток, систем генной экспрессии и параметров ферментации. Ранняя стадия производства часто является наиболее ресурсоёмкой и значительно выигрывает от квантово-ускоренного моделирования.

Прогнозируется, что сегмент одноразовых технологий будет расти наиболее высокими среднегодовыми темпами в период с 2025 по 2032 год, что обусловлено растущей тенденцией к использованию модульных и гибких производственных систем. Эти одноразовые платформы всё чаще интегрируются с системами квантового ИИ в режиме реального времени для обеспечения масштабируемого и экологически чистого производства, особенно в условиях контрактного производства.

• По применению

В зависимости от сферы применения рынок квантового биопроизводства сегментируется на моноклональные антитела (мАТ), вакцины, рекомбинантные белки, гормоны, а также клеточную и генную терапию. Сегмент моноклональных антител доминировал на рынке, занимая наибольшую долю в 42,1% в 2024 году благодаря своей сложности, высокому мировому спросу и совместимости с квантово-усовершенствованными процессами оптимизации, особенно в процессах роста и очистки клеток.

Ожидается, что сегмент клеточной и генной терапии продемонстрирует самые быстрые темпы роста в период с 2025 по 2032 год, чему будет способствовать расширение клинического и коммерческого портфеля разработок в области регенеративной медицины, а также острая потребность в сверхточном мелкосерийном производстве, где квантовые платформы обеспечивают существенные преимущества в области контроля вариабельности и персонализации.

• Конечным пользователем

По типу конечного пользователя рынок квантового биопроизводства сегментирован на биофармацевтические компании, организации контрактного производства (КМОП) и научно-исследовательские институты. В 2024 году биофармацевтические компании занимали наибольшую долю рынка благодаря значительным инвестициям в инновационные биологические препараты, собственным производственным мощностям и внедрению передовых технологий для оптимизации НИОКР и промышленного производства.

Ожидается, что сегмент академических и научно-исследовательских институтов будет расти наиболее высокими среднегодовыми темпами в период с 2025 по 2032 год благодаря расширению сотрудничества с компаниями, занимающимися квантовыми технологиями, и реализации пилотных проектов, финансируемых за счёт грантов, по исследованию применения квантовых технологий на ранних стадиях разработки лекарственных препаратов и биопроцессов. Эти институты играют ключевую роль в инновациях и проверке концепций в этой области.

Региональный анализ рынка квантового биопроизводства

• Северная Америка доминировала на рынке квантового биопроизводства с наибольшей долей выручки в 39,2% в 2024 году, что обусловлено ранним внедрением квантовых платформ, значительными инвестициями в НИОКР в области биофармацевтики и концентрацией ведущих компаний в области квантовых вычислений и биотехнологий по всей территории США, что способствует интеграции в коммерческое биопроизводство.
• Организации по всему региону используют решения квантового ИИ для ускорения разработки биологических препаратов, уделяя особое внимание точности, скорости и масштабируемости, особенно в таких терапевтических областях, как онкология, иммунология и редкие заболевания.
• Это лидерство дополнительно подкрепляется хорошо развитой фармацевтической экосистемой, присутствием ведущих компаний в области квантовых технологий, сотрудничеством в академических исследованиях и поддерживаемыми правительством инициативами в области квантовых исследований, что позиционирует Северную Америку как центр раннего внедрения и коммерциализации технологий биопроизводства на основе квантовых технологий.

Обзор рынка квантового биопроизводства в США

Рынок квантового биопроизводства в США в 2024 году занял самую большую долю выручки в Северной Америке – 79,2% – благодаря значительным федеральным инвестициям в квантовые вычисления, процветающим биотехнологическим кластерам и прочному партнерству между промышленностью и наукой. Ведущие биофармацевтические компании быстро интегрируют квантовые алгоритмы в процессы поиска новых лекарственных препаратов и разработки биологических препаратов. Конвергенция ИИ, квантовых систем и биопроизводства стимулирует инновации в персонализированной медицине и оптимизации биопроцессов, укрепляя позиции США как мирового лидера в области конвергенции квантовых и биотехнологий.

Обзор европейского рынка квантового биопроизводства

Ожидается, что европейский рынок квантового биопроизводства будет расти значительными среднегодовыми темпами в течение прогнозируемого периода, чему будет способствовать особая ориентация региона на устойчивое производство в здравоохранении и цифровую трансформацию. Государственно-частные инициативы, такие как Quantum Flagship и Horizon Europe, поддерживают исследования в области квантовых наук и интеграцию биофармацевтики. В таких странах, как Германия, Франция и Нидерланды, наблюдается всё более широкое внедрение квантовых платформ для оптимизации производства биологических препаратов на всех этапах, особенно в области клеточной и генной терапии.

Обзор рынка квантового биопроизводства в Великобритании

Ожидается, что рынок квантового биопроизводства в Великобритании будет расти значительными среднегодовыми темпами, чему будут способствовать национальные инвестиции в квантовые технологии и биотехнологические исследования и разработки в рамках Национальной квантовой стратегии Великобритании. Развитая фармацевтическая производственная база страны и лидерство в области синтетической биологии способствуют интеграции инструментов квантового моделирования для ускорения разработки биологических препаратов, особенно моноклональных антител и вакцин. Сотрудничество между стартапами, научным сообществом и Национальной службой здравоохранения (NHS) также способствует их внедрению.

Обзор рынка квантового биопроизводства в Германии

Ожидается, что рынок квантового биопроизводства в Германии будет расти значительными среднегодовыми темпами в течение прогнозируемого периода, что обусловлено лидерством страны в области промышленной автоматизации и биопереработки. Центры квантовых вычислений, такие как Fraunhofer, и активное участие в общеевропейских программах ускоряют реализацию пилотных проектов в области квантового биопроизводства. Спрос на эффективные рабочие процессы в биопроизводстве, такие как одноразовые системы и прецизионный синтез белков, стимулирует интеграцию квантового моделирования и управления процессами.

Обзор рынка квантового биопроизводства в Азиатско-Тихоокеанском регионе

Рынок квантовой биотехнологии в Азиатско-Тихоокеанском регионе, как ожидается, будет расти самыми быстрыми темпами в год на уровне 25,4% в период с 2025 по 2032 год, чему будут способствовать рост расходов на здравоохранение, развитие цифровой инфраструктуры и развитые биотехнологические экосистемы в Китае, Японии и Южной Корее. Правительства стран региона активно инвестируют в исследования в области квантовых вычислений и интеграцию промышленных биотехнологий. Этот рост дополнительно ускоряется за счет производственных возможностей региона и растущего внимания к разработке сложных биологических препаратов и персонализированных терапевтических средств.

Обзор рынка квантового биопроизводства в Японии

Рынок квантового биопроизводства в Японии набирает обороты благодаря глубокому опыту страны в области прецизионного производства и инноваций в области квантового оборудования. Биофармацевтические компании изучают возможности квантового моделирования для повышения выхода и чистоты биологических препаратов. Япония лидирует в области квантового оборудования и регенеративной медицины, и ожидается, что интеграция этих областей значительно ускорит терапевтические инновации и повысит экономическую эффективность сложных процессов биопроизводства.

Обзор рынка квантового биопроизводства в Индии

В 2024 году на индийский рынок биопроизводства с использованием квантовых технологий пришлась наибольшая доля выручки в Азиатско-Тихоокеанском регионе благодаря быстрому росту биофармацевтики, увеличению числа отечественных биотехнологических стартапов и увеличению расходов на НИОКР. Национальные инициативы, такие как Национальная квантовая миссия, способствуют раннему внедрению технологий в разработку вакцин и производство биоаналогов. Растущая роль Индии как глобального центра производства доступных биологических препаратов в сочетании с расширением доступа к квантовым ресурсам через академические круги и международные партнерства, стимулирует рост рынка.

Доля рынка квантового биопроизводства

Лидерами отрасли биопроизводства на основе квантовых технологий являются, в первую очередь, хорошо зарекомендовавшие себя компании, в том числе:

• Корпорация IBM (США)
• Google (США)
• IonQ, Inc. (США)
• Rigetti Computing, Inc. (США)
• D-Wave Quantum Inc. (Канада)
• Корпорация Microsoft (США)
• QC Ware Corp. (США)
• Xanadu Quantum Technologies Inc. (Канада)
• Zapata Computing, Inc. (США)
• Паскаль (Франция)
• Квантинуум (США)
• Classiq Technologies Ltd. (Израиль)
• Cambridge Quantum (Великобритания)
• Qubit Pharmaceuticals (Франция)
• ProteinQure (Канада)
• Seeqc (США)
• Q-CTRL (Австралия)
• QunaSys Inc. (Япония)
• Quantum Brilliance (Германия)
• Atos Quantum (Франция)

Каковы последние события на мировом рынке квантового биопроизводства?

• В июле 2025 года компании Moderna и IBM публично продемонстрировали биотехнологический конвейер на основе квантовых технологий, призванный улучшить, но не заменить, классические вычисления для разработки мРНК-препаратов. Используя вариационные квантовые алгоритмы (VQA) на основе условной ценности риска (CVaR), исследователи добились рекордного масштаба моделирования вторичных структур мРНК (до 80 кубитов, 60-нуклеотидных последовательностей), сопоставимого по производительности с коммерческими классическими решателями. Этот важный этап подчеркивает практическую синергию гибридных квантово-классических подходов в ускорении разработки и оптимизации мРНК-терапевтических препаратов.
• В июне 2024 года Индия и США договорились о начале нового сотрудничества в области квантовой науки и технологий и разработке совместной стратегической структуры для оптимизации цепочки поставок биофармацевтической продукции. В заявлении, опубликованном в совместном информационном бюллетене по итогам второй встречи американо-индийской инициативы по критически важным и новым технологиям (iCET) в Нью-Дели, были изложены планы проведения семинара по постквантовой криптографии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, а также организации визитов индийских технических экспертов из академических кругов и промышленности в национальные лаборатории и квантовые институты США.

SKU-74471