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本报告由 Infiniti Research 2026 年发布，覆盖全球 AI 赋能科研领域 2019-2023 历史数据、2024 基准年规模与 2024-2029 预测数据，从市场规模、四大细分维度、区域格局、竞争格局、行业驱动 / 阻碍、产业链、五力模型等完整剖析赛道全貌。
一、整体市场规模与增长
历史阶段（2019-2023）
市场规模从 19.798 亿美元增长至 27.707 亿美元，5 年 CAGR 8.8%，全球科研 AI 需求稳步抬升，但增速平缓。
预测周期（2024-2029）核心数据
2024 基准市场：31.746 亿美元；2029 预计达 75.82 亿美元
5 年增量市场空间 44.074 亿美元，整体复合增速 CAGR 19.0%
逐年增速持续走高：2025 年 15.75%→2029 年 23.00%，增长动能持续加速
市场生命周期：成长期，行业格局分散，竞争烈度高
二、四大细分赛道全景（应用 / 技术 / 终端 / 区域）
（一）按应用场景划分（四大类）
靶点发现（份额第一）
2024 占比 34.4%，2029 微降至 33.5%，CAGR 18.4%；5 年增量 14.509 亿美元，贡献全球 32.9% 新增市场，是最大增量来源，为药企核心刚需。
全新分子设计（增速第一）
CAGR 20.3% 全应用最高，份额由 28.6% 升至 30.1%，增量 13.751 亿美元，生成式 AI 驱动新药分子研发爆发。
生物标志物与组学分析
增速最慢（18.2%），份额小幅萎缩，侧重精准医疗科研。
预测毒理学
CAGR19.2%，规模最小但份额微涨，用于降低临床失败、减少动物实验。
（二）按底层技术划分（四大技术路线）
生成式模型（市场第一）
2024 占 30.9%、2029 升至 31.4%，CAGR19.4，增量 13.97 亿美元，贡献 31.7% 新增市场，是核心主流技术。
图与分子机器学习
第二大技术，CAGR19.2，适配分子结构、蛋白网络分析。
仿真与数字孪生（增速最高）
CAGR19.6，气候、材料、药物虚拟实验需求快速释放。
物理信息机器学习（增速垫底）
CAGR 仅 17.8，依赖专业物理方程，适用场景受限，份额持续下滑。
（三）按终端客户划分（四大主体）
药企研发（绝对核心）
2024 份额 40.9%、2029 提升至 42.3%，CAGR19.8（全终端最高）；5 年增量 19.102 亿美元，包揽 43.3% 新增市场，行业第一付费方。
生物技术公司
第二大客户，自研 AI 平台居多，CAGR18.9。
高校与国家实验室
增速最慢（17.8%），侧重基础科研，市场份额逐年缩水。
化工材料企业
规模最小，AI 用于新材料、电池研发。
（四）按地理区域划分
北美：存量龙头，增量第一
2024 份额 38.3%、2029 微升至 38.8%，CAGR19.3；贡献全球 39.2% 增量市场，美国一国占据北美近 8 成份额，算力巨头、头部药企、初创集群完整。
亚太：全球增速冠军
CAGR19.8 为所有区域最高，份额从 21.6% 升至 22.3%；中国是亚太最大单一国家，CAGR20.8 领跑主要国家，中日韩为核心增长极。
欧洲：成熟第二大市场
份额小幅下滑，医药、化工底蕴深厚，法规管控严格。
南美、中东非洲
体量最小、增速垫底，资金、算力、人才短板明显。
三、行业竞争格局
波特五力模型（2024-2029 保持不变）
买卖双方、新进入者、替代品威胁均为中等；同业竞争高强度；市场友好指数稳定 0.4，行业竞争压力大。
厂商分层
综合科技巨头（微软、谷歌、AWS、NVIDIA、IBM）：多元化布局，提供算力 + 通用 AI 科研底座；
垂直纯赛道企业（Insilico、BenevolentAI、Schrodinger 等）：深耕生物医药 AI，专业模型领先；
行业专精企业：聚焦生物、材料细分场景。
市场特点：行业分散，大量初创与大厂同台，并购整合频繁（如 Recursion 收购细分 AI 药企）。
四、市场核心驱动、挑战与机遇
1. 核心增长驱动
① 海量多维度科研数据爆发 + GPU / 云 HPC 算力普及，降低 AI 训练门槛；
② 政企双向大额投资、跨学科产学研合作持续增加；
③ 生成式 AI、图神经网络等算法突破性迭代，大幅缩短研发周期（如 DeepMind 新材料、Insilico AI 新药进入二期临床）。
2. 主要行业瓶颈
① 数据稀缺、标准不统一、跨机构数据互通难；
② 高端算力硬件成本极高，中小机构难以负担；
③ AI 模型 “黑箱” 问题，可解释性、实验可复现性不足，监管审批受限。
3. 长期市场机遇
多模态高维数据持续扩容；HPC 算力普惠化；AI 模型持续专业化，覆盖药物、能源材料、气候、天文全领域，全行业科研数字化转型空间巨大。
五、产业链与行业基础信息
上游：AI 研发人才、GPU / 算力硬件、IP 授权、科研数据库；
中游：AI 平台研发、软件封装、云订阅服务；
下游：药企、生物公司、高校、化工材料企业；
母市场：全球应用软件市场，2022-2024 年 CAGR12.4%，为 AI 科研工具提供产业基础；
监管：行业监管强度高，生物医药 AI 需满足临床合规要求，是企业核心采购标准。
六、关键趋势总结
赛道整体持续高增，2024-2029 增速逐年提速，医药研发是核心需求底盘；
技术端生成式 AI、分子图模型占据主流，数字孪生增速最快；
区域格局：北美稳坐龙头，亚太（中国）增长潜力最强；
竞争高度激烈，算力大厂与垂直 AI 生物企业双线竞争；
行业长期红利来自数据与算法迭代，但算力成本、数据互通、模型可解释性是长期制约行业发展的核心痛点。
声明：本公号涉及的国外研报内容介绍，均为AI工具自动提炼总结，不代表原文完整观点；详细内容请以研究报告原文为准。
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