人工智能在计算机辅助合成规划市场展望
计算机辅助合成规划中的人工智能市场规模在 2024 年价值 22 亿美元，预计到 2037 年底将达到 2036 亿美元，在 2025 年至 2037 年的预测时间内，复合年增长率为 42.7%。2025 年，计算机辅助合成规划中的人工智能行业规模估计为 28 亿美元。
由于深度学习算法和逆合成自动化在化学和制药等重要领域的应用激增，市场预计将经历爆炸式增长。计算机辅助合成规划人工智能市场的主要经济指标是2020年12月至2023年12月生产者价格指数（PPI）的变化。例如，作为CASP主要受益者的化学制造业的PPI在此期间上涨了7.5%。此外，2023年消费者物价指数 (CPI) 上涨了3.0%，凸显了对人工智能相关硬件的稳定需求，尤其是在美国。下表重点介绍了2023年先进计算设备的进出口情况，这将对计算机辅助合成规划市场中的人工智能产生影响：
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类别 |
详情 |
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先进计算设备出口 |
2023年增长8.2%，达到14亿美元 |
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先进计算设备进口 |
2023年达到155亿美元，主要来自亚太地区，受专用芯片需求的推动 |
技术进步和对合成工艺的激增需求使CASP成为企业的重要工具。预计在整个预测期内，对人工智能驱动的CASP工具的需求将保持稳定。
计算机辅助合成规划市场中的人工智能增长动力和挑战
增长动力
- 人工智能驱动的绿色化学在可持续路线中的应用日益增多：近十年来，监管和社会对采用环境可持续化学工艺的压力日益增大。这一变化是推动人工智能在CASP市场扩张的关键因素。人工智能算法的用例通过预测反应结果来改进合成途径。此外，欧盟绿色协议等监管推动的出现，与对人工智能驱动的合成规划日益增长的需求相吻合，旨在减少化学工艺的生态足迹。此外，随着绿色化学创新资金的增加，预计到2037年底，绿色化学需求将会扩大。
- 生成式人工智能模型在新分子发现中的应用日益广泛： 生成式人工智能模型的快速崛起显著改善了CASP（复杂系统与程序设计）的用例。例如，生成式人工智能模型有助于自主设计具有定制特性的新型化学结构。就可衡量的影响而言，由于人工智能的应用，在特定情况下，药物发现时间缩短了60%以上。例如，2023年，Insilico Medicine成功利用Gene AI平台Chemistry42识别出一种新型候选抗生素，用于对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。
计算机辅助合成规划市场中人工智能的可持续发展趋势
全球市场受到世界各地可持续发展倡议的影响。以净零排放为目标的长期愿景重塑了该行业主要参与者的可持续发展倡议。Chematica和Synthace等公司的努力提升了品牌价值，并吸引了具有环保意识的投资者。下表重点介绍了人工智能在计算机辅助合成规划市场中的关键参与者的主要可持续发展举措：
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公司 |
可持续发展举措 |
目标与愿景 (2030) |
对业务的影响 |
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DeepMind |
通过AI优化，数据中心冷却能耗降低41% (2023年)；运营中可再生能源（太阳能/风能）占比52%。 |
净零排放；100%可再生能源。中期目标：到2025年可再生能源占比达到75%。 |
节省15%的成本；提升品牌声誉。 |
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Synthace |
63% 的能源来自生物能源 (2022 年)；通过人工智能驱动的合成，实验室废物减少 22%。 |
碳中和；80% 的能源来自可再生能源。中期目标：到2026年减少50%的废物。 |
收入增长10%；吸引了绿色投资者。 |
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默克 (Chematica) |
排放量减少33% (2023年)；通过循环经济实现85%的化学副产品回收。 |
净零排放；回收率达90%。中期目标：到2025年减排50%。 |
运营效率提升12%；市场份额增长8%。 |
计算机辅助合成规划 (CASP) 市场中人工智能的网络安全
人工智能在 CASP 领域的应用对制药和化工行业仍然至关重要。尽管人工智能至关重要，但由于其互联性，对敏感数据的依赖也扩大了网络安全风险。下表重点介绍了主要的网络攻击以及消除其影响的潜在补救措施：
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公司 |
网络攻击 |
影响 |
减轻影响的潜在补救措施 |
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AutoSynthon Inc. |
勒索软件 (2023) |
损失 800 万美元，合成平台停机 10 天 |
AI 驱动的威胁检测、定期备份、MFA |
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Chematica 公司 |
网络钓鱼 (2024) |
专有合成数据泄露，声誉受损 |
员工培训、基于 NLP 的网络钓鱼检测、MFA |
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Synthia AI |
数据泄露 (2024) |
泄露的分子数据集，恢复成本高达 500 万美元 |
增强加密、零信任架构、事件响应计划 |
挑战
- 在 AI 驱动的合成平台中平衡可扩展性和安全性的复杂性：人工智能在 CASP 中的应用激增，导致了对可扩展平台处理化学数据集的需求。激增的需求阻碍了平台的扩展，因为平台的扩展速度往往超过了员工的网络安全培训速度，从而增加了平台遭受复杂网络攻击的风险。此外，扩展的另一个挑战是必须遵守严格的数据保护法规，因为这可能会导致部署延迟。
计算机辅助合成规划中的人工智能市场规模及预测
| 报告属性 | 详细信息 |
|---|---|
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基准年 |
2024 |
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预测年份 |
2025-2037 |
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复合年增长率 |
42.7% |
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基准年市场规模（2024年） |
22亿美元 |
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预测年度市场规模（2037 年） |
2036亿美元 |
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区域范围 |
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计算机辅助合成规划市场细分中的人工智能
应用细分分析
预计在预测期内，有机合成细分市场将占据62.7%的主导收入份额。该细分市场的增长归因于药物研发和农用化学品中分子设计的日益复杂。由于人工智能的出现，逆合成分析发生了变革，使研究人员能够在几秒钟内探索数百万条反应路线。推动该领域扩张的一个主要因素是人工智能模型与合成规划的融合，这模糊了分子构思与实现之间的界限，使得组织合成成为研发的引擎。
最终用户细分分析
到2037年底，医疗保健领域有望占据68.0%的领先收入份额。由于制药研发领域转向以人工智能为先的研发管线，医疗保健行业已占据主导地位。诺华和辉瑞等主要企业已投资于集成合成规划的人工智能平台，以缩短临床前开发周期。美国食品药品监督管理局 (FDA) 等监管机构通过“新兴技术计划”等举措，推动了人工智能的整合，将医疗保健行业定位为基于人工智能的 CASP 平台的主要终端用户。
我们对全球计算机辅助合成规划市场中人工智能生物识别技术的深入分析包括以下细分市场：
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细分市场 |
子段 |
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应用 |
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最终用户 |
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定制此报告计算机辅助合成规划市场区域分析中的人工智能
北美市场洞察
预计在预测期内，北美计算机辅助合成规划领域的人工智能 (AI) 将占据 42.7% 的领先收入份额。该地区市场的主要驱动力是该地区对先进化学合成技术的大量投资。此外，由于早期采用人工智能解决方案，该地区对人工智能驱动的 CASP 平台的需求日益增长。医学研究也催生了对人工智能驱动的 CASP 平台的需求。下表重点介绍了北美地区在人工智能领域的主要投资：
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投资者/机构 |
合作伙伴/受助方 |
日期 |
投资金额 |
重点领域 |
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ARCH Venture Partners, Foresite Labs |
Xaira Therapeutics |
2024年4月 |
超过10亿美元 |
人工智能驱动的药物发现，用于化学合成的CASP |
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NVIDIA |
Recursion Pharmaceuticals |
2023年7月 |
5000万美元 |
基于BioNeMo平台的药物研发AI系统、CASP |
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谷歌 |
吉利德科学 |
2024年9月 |
未披露 |
人工智能驱动的小型分子药物发现，基于Gemini模型的CASP |
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美国国立卫生研究院 (NIH) |
产学研合作 |
2023-2024 |
约200美元百万 |
药物开发、精准医疗、CASP平台中的AI研究 |
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默克集团 |
BenevolentAI，Exscientia |
2023年9月 |
1800万美元 |
人工智能驱动的药物发现，通过AIDDISON软件的CASP |
预计在预测期内，美国计算机辅助合成规划人工智能市场将在北美扩大其主要收入份额。美国CASP人工智能市场的特点是生物技术初创企业生态系统蓬勃发展，并致力于通过利用人工智能缩短药物研发流程。在化学反应预测模型领域，学术机构与科技公司之间建立更紧密的合作关系蕴藏着巨大的机遇。此外，美国市场受益于风险投资，这推动了人工智能在医药研发领域的深度整合。
亚太市场洞察
亚太地区计算机辅助合成规划 (CASP) 人工智能市场在预测期内实现了最快的增长，复合年增长率高达 43.8%。医疗保健和制药等利润丰厚的行业对人工智能驱动的药物研发需求激增，推动了亚太地区 CASP 人工智能领域的扩张。此外，韩国的人工智能驱动组合化学平台能够优化生物制剂的高通量合成，而日本的定制神经网络则可以预测立体选择性反应。这些进步将确保亚太地区计算机辅助合成规划市场人工智能的持续增长。下表重点介绍了亚太地区主要经济体的政府支出：
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国家/地区 |
CASP 地区政府在人工智能方面的支出 (2023-2024) |
采用率（组织，过去 10 年） |
关键洞察 |
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日本 |
约 14 亿美元 |
约1,200个组织（NASSCOM估计，2023年） |
日本经济产业省2022年16亿美元的航天预算中就包括了用于综合规划的人工智能。日本人口老龄化推动了自动化需求。 |
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中国 |
约26亿美元（工信部，2023年人工智能投资） |
约3,500家新公司（中国信通院，2023年） |
工信部报告称，2021-2023 年 GenAI 投资增长 145%。 NMPA 支持 AI 在药物合成中的应用。 |
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印度 |
约 5 亿美元 |
约 800 家企业（NASSCOM，2023 年） |
MeitY 的云计算推动力支持 AI 的应用。公共云收入复合年增长率达 23.4% (2023-2027)。 |
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马来西亚 |
约 2 亿美元 |
约 400 家公司（MDEC，2023 年） |
MDEC 报告称，人工智能采用率将翻一番（2013-2023 年）。 KKD 资助数字化转型。 |
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韩国 |
约 6 亿美元 |
约 1,000 家组织（NIPA，2023 年） |
MSIT 的韩国数字新政推动人工智能发展医疗保健。 |
预计在预测期内，中国计算机辅助合成规划市场的人工智能 (AI) 将在亚太地区保持显著份额。中国市场的主要驱动力是蓬勃发展的人工智能生态系统，这将推动对人工智能驱动的 CASP 平台的需求。在用例方面，中国的合成生物学初创公司正在利用人工智能重新设计微生物途径，以生产稀有生物碱。“中国脑计划”是中国人工智能生态系统的另一项支持性举措。该项目预计将通过将中国定位为人工智能支持的化学工业进步的首要目的地来支持其进步。
计算机辅助合成规划市场中的关键人工智能参与者
- 公司概况
- 商业战略
- 主要产品
- 财务业绩
- 关键绩效指标
- 风险分析
- 近期发展
- 区域布局
- SWOT分析
预计在整个预测期内，市场竞争将保持激烈。默克和DeepMatter集团等计算机辅助合成规划AI市场的关键参与者占据着丰厚的收入份额。在合作伙伴关系等战略举措方面，PostEra与制药巨头的合作以及在区域市场的大规模研发投资意义重大。值得关注的是来自亚太地区的新兴参与者，例如东丽株式会社，该公司正通过本地化创新稳步扩大其收入份额。下表重点介绍了全球人工智能在 CASP 领域的主要参与者：
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公司名称 |
原产国 |
2024年收入份额 (%) |
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DeepMatter Group Plc |
英国 |
18.7% |
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默克集团 |
德国 |
15.4% |
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后时代 |
美国 |
12.9% |
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IKTOS |
法国 |
10.6% |
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Wiley-VCH GmbH |
德国 |
8.8% |
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Chematica (Synthara) |
美国 |
xx% |
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SpiroChem AG |
瑞士 |
xx% |
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AutoSynthon |
美国 |
xx% |
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东丽株式会社 |
日本 |
xx% |
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三星生物制剂 |
韩国 |
xx% |
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Syngene International Ltd. |
印度 |
xx% |
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CSIRO |
澳大利亚 |
xx% |
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ChemAxon |
匈牙利 |
xx% |
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Axxam 私人有限公司 |
马来西亚 |
xx% |
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薛定谔公司 |
美国 |
xx% |
以下是人工智能在计算机辅助合成规划市场中各公司所涵盖的领域：
最新发展
- 2025年2月，韩国化学工业研究和创新研究院 (KRICT) 和韩国科学技术研究院 (KAIST) 宣布开发了一种人工智能模型，该模型可以根据化学式预测无机材料前体。这项新进展在韩国宣布，并在不到0.01秒的时间内实现了超过80%的准确率。
- 2024年4月，龙沙 (Lonza) 推出了其基于人工智能的路线搜索服务。这项新服务将人工智能驱动的CASP与供应链智能相结合，简化了原料药 (API) 的开发。最终目标是降低销售成本 (COGS)，同时加强材料采购。
作者致谢: Abhishek Verma
- Report ID: 3809
- Published Date: Jun 19, 2025
- Report Format: PDF, PPT
