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全球分子动力学模拟软件市场定义
基于驱动原子间相互作用的广泛物理模型，分子动力学 (MD) 模拟可以预测蛋白质或其他分子系统中的每个原子如何随时间移动。凭借飞秒时间精度，这些模拟可以揭示各种关键生物分子过程中所有原子的位置，包括构象变化、配体结合和蛋白质折叠。
最近计算机中加速器和并行性的使用加速了这一过程。消息传递接口（MPI）长期以来一直与最著名的模拟代码（AMBER、56 CHARMM、57 GROMACS、58 或 NAMD59）兼容。用于分子动力学刺激的不同类型的软件包括 GOdMD、MDdMD、MoDEL 等。为了进行化学品、生物分子、材料和生物物理学的研究，研究机构、制药实验室和学术界经常使用该软件。
此外，使用分子动力学（MD）和类似技术作为药物开发的标准计算工具正在迅速接近。它们的主要好处是明确处理熵效应和结构灵活性。此外，它们还用于完善结构预测和理解变构。
全球分子动力学模拟软件市场：主要见解
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基准年 |
2023年 |
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预测年份 |
2024-2036 |
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复合年增长率 |
9.6% |
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基准年市场规模（2023 年） |
4.3182 亿美元 |
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预测年度市场规模（2036 年） |
14.2 亿美元 |
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区域范围 |
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2024-2036 年全球市场规模、预测和趋势亮点
2023 年分子动力学模拟软件市场规模为 4.3182 亿美元，预计到 2036 年底将超过 14.2 亿美元，在预测期内（即 2024-2036 年）复合年增长率超过 9.6%。 2024年，分子动力学模拟软件行业规模预计为46913万美元。市场的增长可归因于全球药物开发的增长。包括心血管和中枢神经系统相关疾病在内的不同疾病的患病率正在迅速增长。根据世界卫生组织的数据，2019 年全球有 1790 万人死于心血管疾病，占所有死亡人数的 32%。心脏病和中风死亡占这些死亡人数的 85%。因此，开发最佳药物的需求以及提高药物开发的有效性和透明度的需求正在推动药物开发市场的增长。因此，预计这种增长将进一步推动分子动力学模拟软件市场的发展。
此外，政府对药物发现重要性的日益认识以及对全球研究计划的资助增加（特别是由于 COVID-19 大流行）预计将成为市场增长的主要因素。例如，印度政府推出了 2020 年药物开发黑客马拉松（DDH2020），这是一项支持药物发现过程的开创性国家举措。此次黑客马拉松在国内尚属首次，汇聚了来自计算机科学、化学、药学、医学、基础科学和生物技术等多个学科的专家、学者、研究人员和学生。此外，机器学习已迅速成为管理和理解许多科学学科的大量数据的重要工具。此外，机器学习模型支持对复杂材料质量、药物开发和制造、生物仿制药和其他因素的精确预测。热处理、电阻、微观结构模型等材料的建模和优化可以受益于使用早期实验和理论研究的数据。因此，由于机器学习模型在分子动力学模拟中的潜力不断扩大，预计市场将经历有利可图的前景。
全球分子动力学模拟软件市场：增长动力和挑战
增长动力
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制药行业研发支出增加- 2021 年全球制药行业研发支出约为 2,300 亿美元。相比之下，2012 年研发支出总额约为 1,300 亿美元。这些费用预计将进一步增加可用于广泛的活动，例如产品扩展等渐进式创新的开发、新药物的发现和测试，以及营销或安全监测的临床测试。因此，估计这个因素将增加对分子动力学模拟软件的需求。
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中枢神经系统相关疾病的患病率不断上升- 非传染性神经系统疾病在印度总伤残调整生命年 (DALY) 中的百分比从 1990 年的 4% (95% UI 3–2–0) 增加到 2019 年的 8% (6–6–102)，而损伤引起的神经系统疾病的比例从 2% (0–2-0) 上升到 0–6% (0–5-0)。
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分子动力学模拟软件的采用激增——研究人员披露了一种全新的基于机器学习的技术——深势分子动力学（DPMD）。它每天可以复制超过一亿个原子的运动，持续时间超过一毫秒。
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临床试验频率增加——截至 2022 年 11 月 24 日，国际注册了超过 43 万项临床研究。
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人工智能采用热潮- METiS Therapeutics 于 2021 年 12 月推出 8600 万美元 A 轮融资，目标是利用人工智能 (AI) 和机器学习来重塑药物发现和输送，并为生命垂危的患者创造最佳治疗方法-威胁疾病。
挑战
- 数据大小挑战-计算机模拟会生成大量信息，这使得大数据挑战变得显而易见。尽管存储资源性能和容量不断提高，但存储、管理和传播 TB 级轨迹数据所涉及的后勤困难仍然存在。当研究结果发表时，向公众提供原始数据已成为标准，至少在绝大多数生物科学领域是如此。但对于模拟研究来说，情况通常并非如此。因此，估计这个因素会阻碍市场的增长。
- 信息财富的挑战
- 缺乏足够数量的研究
全球分子动力学模拟软件市场细分
全球分子动力学模拟软件市场按最终用户的需求和供应进行细分和分析，包括制药实验室、研究机构、学术用户等。其中，制药实验室部门预计到 2036年底将获得最高收入，达到 4.7591 亿美元，高于 2022 年的 1.5832 亿美元。此外，预计该部门将以最大的复合年增长率增长由于制药行业对 MD 刺激软件的需求不断增长，预测期内增长率为 10.65%。此外，全球有相当多的人被诊断患有糖尿病、阿尔茨海默氏症和癌症等慢性长期疾病。例如，根据世界卫生组织的数据，全球共有 4.22 亿人患有糖尿病，其中大多数居住在低收入和中等收入国家。糖尿病每年直接导致 150 万人死亡。因此，现在更需要药物研究工作。此外，由于制药公司对研发的投资较高，因此药物实验室的药物研究增长较高。
全球分子动力学模拟软件市场还按化学研究、医学研究、材料科学研究和生物物理学研究的应用进行需求和供应细分和分析。在这些细分市场中，预计到 2036 年底，医学研究细分市场的收入将达到 3.6363 亿美元，高于 2022 年的 1.3907 亿美元。该细分市场的增长可归因于用于医学研究的 MD 模拟。在生物医学领域，分子动力学（MD）模拟已被广泛用于探索突变或配体结合/解除结合引起的蛋白质构象转变。此外，它还提供了在传统生化或病理研究中难以发现的几个观点，例如突变对蛋白质结构的原子水平和蛋白质-蛋白质/配体相互作用的具体影响。此外，广泛的分子动力学（MD）变得越来越容易获得，并且预计会对快速药物发现计划产生影响。因此，MD 模拟在医学研究中的使用正在不断增长。然而，材料科学研究领域预计在预测期内复合年增长率最高可达 11.30%。
我们对全球分子动力学模拟软件市场的深入分析包括以下几个部分：
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按类型 |
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按申请 |
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按最终用户 |
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全球分子动力学模拟软件市场区域概况
在所有其他地区的市场中，北美分子动力学模拟软件市场预计到 2033 年底将拥有最大的市场收入，达到 4.7136 亿美元，而 2022 年的收入为 1.7345 亿美元。该地区市场的增长可归因于尖端技术的大规模采用以及分子动力学研究私人资金的增加。此外，北美制药行业对研发的投资也不断增加。在过去的二十年中，该地区的研发支出和新药物的发布都出现了激增。 2019 年，制药行业在研发上投资了 830 亿美元。这一数字大约是 20 世纪 80 年代该行业在考虑通货膨胀后每年支出的十倍。此外，与前十年相比，2010年至2019年批准销售的新药数量增加了60%，在2018年达到了批准销售59种新药的峰值。因此，这一因素预计将推动市场的增长在这个地区。然而，预计欧洲地区市场在预测期内的复合年增长率最高可达 10.54%。
主导市场的顶级特色公司
我们的报告涵盖了详细的公司概况，包括公司概况、业务战略、主要产品、财务业绩、关键绩效指标、风险分析、最新发展、区域分布和 SWOT 分析以及其他重要的竞争定位指标。我们的报告中包含的全球分子动力学模拟软件市场的一些著名行业领导者包括 Schrödinger, Inc.、Siemens Digital Industries Software、Dassault Systemes、KTH 皇家理工学院、天普大学、圣路易斯华盛顿大学、维也纳大学、Software for Chemistry & Materials BV、伊利诺伊大学、Agile Molecule、Thermo Fisher Scientific Inc.、DE Shaw Research、Fujitsu Ltd. 等。
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