全球分子動力學模擬軟體市場定義
基於驅動原子間相互作用的廣泛物理模型，分子動力學 (MD) 模擬可以預測蛋白質或其他分子系統中的每個原子如何隨時間移動。憑藉飛秒時間精度，這些模擬可以揭示各種關鍵生物分子過程中所有原子的位置，包括構象變化、配體結合和蛋白質折疊。
最近計算機中加速器和並行性的使用加速了這個過程。訊息傳遞介面（MPI）長期以來一直與最著名的類比程式碼（AMBER、56 CHARMM、57 GROMACS、58 或 NAMD59）相容。用於分子動力學刺激的不同類型的軟體包括 GOdMD、MDdMD、MoDEL 等。為了進行化學品、生物分子、材料和生物物理學的研究，研究機構、製藥實驗室和學術界經常使用該軟體。
此外，使用分子動力學（MD）和類似技術作為藥物開發的標準計算工具正在迅速接近。它們的主要好處是明確處理熵效應和結構靈活性。此外，它們也用於完善結構預測和理解變構。
全球分子動力學模擬軟體市場：主要見解
|
基準年 |
2023年 |
|
預測年份 |
2024-2036 |
|
複合年增長率 |
9.6% |
|
基準年市場規模（2023 年） |
43182萬美元 |
|
預測年度市場規模（2036 年） |
14.2億美元 |
|
區域範圍 |
|
2024-2036 年全球市場規模、預測與趨勢亮點
2023 年分子動力學模擬軟體市場規模為 4.3182 億美元，預計到 2036 年底將超過 14.2 億美元，在預測期內（即 2024-2036 年）複合年增長率超過 9.6%。 2024年，分子動力學模擬軟體產業規模預計為4,6913萬美元。市場的成長可歸因於全球藥物開發的成長。包括心血管和中樞神經系統相關疾病在內的不同疾病的盛行率正在迅速增長。根據世界衛生組織的數據，2019 年全球有 1,790 萬人死於心血管疾病，佔所有死亡人數的 32%。心臟病和中風死亡佔這些死亡人數的 85%。因此，開發最佳藥物的需求以及提高藥物開發的有效性和透明度的需求正在推動藥物開發市場的成長。因此，預計這種成長將進一步推動分子動力學模擬軟體市場的發展。
此外，政府對藥物發現重要性的日益認識以及對全球研究計劃的資助增加（特別是由於 COVID-19 大流行）預計將成為市場成長的主要因素。例如，印度政府推出了 2020 年藥物開發黑客馬拉松（DDH2020），這是一項支持藥物發現過程的開創性國家舉措。此次黑客馬拉鬆在國內尚屬首次，匯集了來自電腦科學、化學、藥學、醫學、基礎科學和生物技術等多個學科的專家、學者、研究人員和學生。此外，機器學習已迅速成為管理和理解許多科學學科的大量數據的重要工具。此外，機器學習模型支援複雜材料品質、藥物開發和製造、生物相似藥和其他因素的精確預測。熱處理、電阻、微觀結構模型等材料的建模和優化可以受益於使用早期實驗和理論研究的數據。因此，由於機器學習模型在分子動力學模擬中的潛力不斷擴大，預計市場將經歷有利可圖的前景。
全球分子動力學模擬軟體市場：成長動力與挑戰
成長動力
-
製藥業研發支出增加- 2021 年全球製藥業研發支出約為 2,300 億美元。相較之下，2012 年研發支出總額約為 1,300 億美元。這些費用預計將進一步增加可用於廣泛的活動，例如產品擴展等漸進式創新的開發、新藥物的發現和測試，以及行銷或安全監測的臨床測試。因此，估計這個因素將增加對分子動力學模擬軟體的需求。
-
中樞神經系統相關疾病的盛行率不斷上升- 非傳染性神經系統疾病在印度總傷殘調整生命年(DALY) 中的百分比從1990 年的4% (95% UI 3–2–0) 增加到2019 年的8% (6–6–102)，而損傷引起的神經系統疾病的比例從 2% (0–2-0) 上升到 0–6% (0–5-0)。
-
分子動力學模擬軟體的採用激增－研究人員揭露了一種全新的基於機器學習的技術－深勢分子動力學（DPMD）。它每天可以複製超過一億個原子的運動，持續超過一毫秒。
-
臨床試驗頻率增加－截至 2022 年 11 月 24 日，國際註冊了超過 43 萬項臨床研究。
-
人工智慧採用熱潮- METiS Therapeutics 於 2021 年 12 月推出 8,600 萬美元 A 輪融資，目標是利用人工智慧 (AI) 和機器學習來重塑藥物發現和輸送，並為生命垂危的患者創造最佳治療方法-威脅疾病。
挑戰
- 數據大小挑戰-計算機模擬會產生大量信息，這使得大數據挑戰變得顯而易見。儘管儲存資源效能和容量不斷提高，但儲存、管理和傳播 TB 級軌跡資料所涉及的後勤困難仍然存在。當研究結果發表時，向大眾提供原始數據已成為標準，至少在絕大多數生物科學領域是如此。但對於模擬研究來說，情況通常並非如此。因此，估計這個因素會阻礙市場的成長。
- 資訊財富的挑戰
- 缺乏足夠數量的研究
全球分子動力學模擬軟體市場細分
全球分子動力學模擬軟體市場按最終用戶的需求和供應進行細分和分析，包括製藥實驗室、研究機構、學術用戶等。其中，製藥實驗室部門預計到 2036 年底將獲得最高收入，達到 4.7591 億美元，高於 2022 年的 1.5832 億美元。此外，預計該部門將以最大的複合年增長率增長由於製藥行業對MD 刺激軟體的需求不斷成長，預測期內成長率為10.65%。此外，全球有相當多的人被診斷出患有糖尿病、阿茲海默症和癌症等慢性長期疾病。例如，根據世界衛生組織的數據，全球共有 4.22 億人患有糖尿病，其中大多數居住在低收入和中等收入國家。糖尿病每年直接導致 150 萬人死亡。因此，現在更需要藥物研究工作。此外，由於製藥公司對研發的投資較高，因此藥物實驗室的藥物研究成長較高。
全球分子動力學模擬軟體市場也按化學研究、醫學研究、材料科學研究和生物物理學研究的應用進行需求和供應細分和分析。在這些細分市場中，預計到 2036 年底，醫學研究細分市場的收入將達到 3.6363 億美元，高於 2022 年的 1.3907 億美元。該細分市場的成長可歸因於用於醫學研究的MD模擬。在生物醫學領域，分子動力學（MD）模擬已被廣泛用於探索突變或配體結合/解除結合引起的蛋白質構象轉變。此外，它還提供了在傳統生化或病理研究中難以發現的幾個觀點，例如突變對蛋白質結構的原子水平和蛋白質-蛋白質/配體相互作用的具體影響。此外，廣泛的分子動力學（MD）變得越來越容易獲得，並且預計會對快速藥物發現計劃產生影響。因此，MD 模擬在醫學研究中的使用正在不斷增長。然而，材料科學研究領域預計在預測期內複合年增長率最高可達 11.30%。
我們對全球分子動力學模擬軟體市場的深入分析包括以下幾個部分：
|
按類型 |
|
|
按申請 |
|
|
按最終用戶 |
|
全球分子動力學模擬軟體市場區域概況
在所有其他地區的市場中，北美分子動力學模擬軟體市場預計到 2036 年底將擁有最大的市場收入，達到 4.7136 億美元，而 2022 年的收入為 1.7345 億美元。該地區市場的成長可歸因於尖端技術的大規模採用以及分子動力學研究私人資金的增加。此外，北美製藥業對研發的投資也不斷增加。在過去的二十年中，該地區的研發支出和新藥物的發布都出現了激增。 2019 年，製藥業在研發上投資了 830 億美元。這一數字大約是 20 世紀 80 年代該行業在考慮通貨膨脹後每年支出的十倍。此外，與前十年相比，2010年至2019年期間批准銷售的新藥數量增加了60%，在2018年達到了批准銷售59種新藥的峰值。因此，這一因素預計將推動市場的成長在這個地區。然而，預計歐洲地區市場在預測期內的複合年增長率最高可達 10.54%。
主導市場的頂級特色公司
我們的報告涵蓋了詳細的公司概況，包括公司概況、業務策略、主要產品、財務績效、關鍵績效指標、風險分析、最新發展、區域分佈和 SWOT 分析以及其他重要的競爭定位指標。我們的報告中包含的全球分子動力學模擬軟體市場的一些著名行業領導者包括 Schrödinger, Inc.、Siemens Digital Industries Software、Dassault Systemes、KTH 皇家理工學院、天普大學、聖路易斯華盛頓大學、維也納大學、Software for Chemistry & Materials BV、伊利諾大學、Agile Molecule、Thermo Fisher Scientific Inc.、DE Shaw Research、Fujitsu Ltd. 等。