ライフサイエンスにおけるAI市場- 世界の産業規模、シェア、動向、機会、予測：提供形態、展開、用途、地域別＆競合、2021年～2031年

ライフサイエンス分野におけるAIの世界市場は、2025年の142億1,000万米ドルから2031年には336億1,000万米ドルへと大幅に拡大し、CAGRは15.43%に達すると予測されています。

この分野では、機械学習、自然言語処理、高度な計算アルゴリズムなどの人工知能技術を統合し、創薬の迅速化、臨床試験調査手法の洗練、診断精度の向上を図っています。

市場の成長は、主に複雑な生物医学データの急増に牽引されています。これらのデータを効果的に処理するためには自動化された分析ソリューションが求められており、同時に、医薬品開発に内在する高コストや長期化を軽減するという重要なニーズも背景にあります。しかし、技術専門家の不足という顕著な課題が依然として存在しており、AIソリューションのシームレスな統合と拡張を妨げています。企業は、生物科学とデータエンジニアリングの両方に精通した専門家の確保に苦慮しており、ピストイア・アライアンスの2025年の報告によると、業界関係者の34％が、実験室環境におけるAI導入の主な障害として熟練人材の不足を挙げています。その結果、計算ツールの潜在能力を十分に発揮できず、市場全体の拡大も制限されています。

市場促進要因

市場成長の根本的な促進要因は、従来の資本集約的な製薬パラダイムを脱却し、創薬の加速と多額の研究開発費の削減という差し迫ったニーズにあります。分子間相互作用の予測やリード化合物の選定にAIアルゴリズムがますます活用されるようになり、数年を要する前臨床試験段階を大幅に短縮しています。こうした効率性の向上は、検証済みのAIプラットフォームを開発プロセスに組み込もうとする大手製薬企業からの多額の資金投資を呼び込んでいます。その一例として、2025年10月にLabiotech.euが報じたように、アストラゼネカとCSPCファーマシューティカルズとの提携が挙げられます。この提携には、1億1,000万米ドルの前払い金と、最大36億米ドルのマイルストーン支払いが含まれていました。

同時に、生成AIや深層学習モデルの急速な進歩が、ライフサイエンス業界の技術的基盤を変革しています。これらのモデルが持つ、膨大なマルチオミクスデータセットの分析や新規タンパク質構造の設計能力は、高度な計算能力に対する大きな需要を生み出しています。この動向は、テクノロジープロバイダーの急速な拡大にも反映されています。例えば、NVIDIAのデータセンター部門の売上高は2025年11月に過去最高の512億米ドルに達し、66％の増加を記録しました。これは主に、生物学的および産業用途向けの基盤モデルの導入によるものであり、同社の2026年度第3四半期報告書に詳述されています。このような技術の成熟は、専門企業への多額のベンチャーキャピタル投資も呼び込んでいます。2025年12月のTech Funding Newsによると、Isomorphic LabsはAIを活用した創薬の推進に向けて6億米ドルの資金調達に成功しており、治療法の革新におけるディープラーニングの可能性に対する市場の確信を裏付けています。

市場の課題

専門的な技術的知見の不足は、主にパイロットプロジェクトから包括的な商用化への移行を妨げることで、世界のライフサイエンスAI市場の成長を著しく阻害しています。この課題は、「バイリンガル」なスキルセットを持つ専門家の必要性から生じています。つまり、個人が複雑な生物科学に関する深い知識と、データエンジニアリングにおける高度な能力の両方を兼ね備えている必要があるということです。この複合的な能力がなければ、組織は運用上の障害に直面し、計算による知見の効果的な検証や、それを実用的な研究開発成果へと転換することが妨げられ、その結果、製品開発に大幅な遅れが生じることになります。

こうした熟練人材の不足により、企業は直近の市場拡大に注力するのではなく、社内研修やスキルアップ施策にリソースを振り向けることを余儀なくされています。この社内における知識のギャップは甚大です。ピストイア・アライアンス（Pistoia Alliance）は2025年の報告書で、業界専門家の45％が、自身のスキル不足を解消するために、AIや機械学習に関する教育コースを特に求めていたと報告しています。こうした基礎的なトレーニングに対する強い需要は、現在の労働力の相当な割合が、まだ高度なAIツールを活用する準備が整っていないことを示唆しています。その結果、企業が自動化された分析能力を十分に活用するには、まず不可欠な人的資本を確立しなければならないため、市場の成長の勢いは鈍化しています。

市場の動向

重要な動向の一つとして、複雑なワークフローの自動化を効率化するための自律型AIエージェントの採用拡大が挙げられます。これは、静的でプロンプト駆動型のツールから、多段階の目標を達成できる自律型システムへの移行を示すものです。これらのエージェントは自律的に動作し、継続的な人的介入なしに規制コンプライアンスの管理、科学的データの検証、提出可能な文書の作成を行うことで、管理上のボトルネックを大幅に解消します。この機能は、コンプライアンスや臨床報告に通常伴う手作業を最小限に抑える上で極めて重要です。Deep Intelligent Pharmaが2025年5月に発表したプレスリリースでは、自動統計推論および検証のためのマルチエージェントAIスウォームを活用することで、臨床および規制関連文書の作成時間を90%以上削減できる同社のプラットフォームの能力が強調されており、これがその証拠となっています。

同時に、新規タンパク質および抗体の設計における生成AIの応用は、単に既存のライブラリをスクリーニングする段階から、特定の治療的特性を備えた新規生物学的実体を能動的に設計する段階へと、この分野を変革しつつあります。膨大な生物学的データセットで学習された基盤モデルを活用することで、研究者は物理的な合成を行う前から、開発可能性や結合親和性を最適化しながら、タンパク質をゼロから設計できるようになりました。この純粋な発見からエンジニアリング主導のアプローチへの転換は、多額の投資を呼び込んでおり、生成生物学の商業的潜在力を裏付けています。例えば、2025年12月の米国Tech Timesの記事によると、Chai Discoveryは、こうした生成能力を推進し、分子生物学を工学分野として再定義するために、1億3,000万米ドルのシリーズB資金調達ラウンドを確保しました。

よくあるご質問

• ライフサイエンス分野におけるAIの世界市場の市場規模はどのように予測されていますか？
  • 2025年に142億1,000万米ドル、2031年には336億1,000万米ドルに達すると予測されています。CAGRは15.43%です。
• ライフサイエンス分野におけるAI市場の最も成長が著しいセグメントは何ですか？
  • ソフトウェアです。
• ライフサイエンス分野におけるAI市場の最大の市場はどこですか？
  • 北米です。
• ライフサイエンス分野におけるAI市場の成長を牽引している要因は何ですか？
  • 複雑な生物医学データの急増と、それを効果的に処理するための自動化された分析ソリューションの需要です。
• ライフサイエンス分野におけるAI市場の課題は何ですか？
  • 専門的な技術的知見の不足が、パイロットプロジェクトから商用化への移行を妨げています。
• ライフサイエンス分野におけるAI市場の重要な動向は何ですか？
  • 自律型AIエージェントの採用拡大と、生成AIの新規タンパク質および抗体の設計への応用です。
• ライフサイエンス分野におけるAI市場に参入している主要企業はどこですか？
  • IBM Corporation、Atomwise Inc.、Nuance Communications, Inc.、NuMedii, Inc.、AiCure LLC、Apixio Holdings, LLC、Insilico Medicine、Enlitic, Inc.、Sensely, Inc.、SINEQUA Groupなどです。

目次

第1章 概要

第2章 調査手法

第3章 エグゼクティブサマリー

第4章 顧客の声

第5章 世界のライフサイエンスにおけるAI市場展望

• 市場規模・予測
  • 金額別
• 市場シェア・予測
  • 提供形態別（ソフトウェア、ハードウェア、サービス）
  • 導入形態別（オンプレミス、クラウド）
  • 用途別（医療診断、創薬、精密・個別化医療、バイオテクノロジー、臨床試験、特許モニタリング）
  • 地域別
  • 企業別（2025）
• 市場マップ

第6章 北米のライフサイエンスにおけるAI市場展望

• 市場規模・予測
• 市場シェア・予測
• 北米：国別分析
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ

第7章 欧州のライフサイエンスにおけるAI市場展望

• 市場規模・予測
• 市場シェア・予測
• 欧州：国別分析
  • ドイツ
  • フランス
  • 英国
  • イタリア
  • スペイン

第8章 アジア太平洋地域のライフサイエンスにおけるAI市場展望

• 市場規模・予測
• 市場シェア・予測
• アジア太平洋地域：国別分析
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 韓国
  • オーストラリア

第9章 中東・アフリカのライフサイエンスにおけるAI市場展望

• 市場規模・予測
• 市場シェア・予測
• 中東・アフリカ：国別分析
  • サウジアラビア
  • アラブ首長国連邦
  • 南アフリカ

第10章 南米のライフサイエンスにおけるAI市場展望

• 市場規模・予測
• 市場シェア・予測
• 南米：国別分析
  • ブラジル
  • コロンビア
  • アルゼンチン

第11章 市場力学

• 促進要因
• 課題

第12章 市場動向と発展

• 合併と買収
• 製品上市
• 最近の動向

第13章 世界のライフサイエンスにおけるAI市場：SWOT分析

第14章 ポーターのファイブフォース分析

• 業界内の競合
• 新規参入の可能性
• サプライヤーの力
• 顧客の力
• 代替品の脅威

第15章 競合情勢

• IBM Corporation
• Atomwise Inc.
• Nuance Communications, Inc.
• NuMedii, Inc.
• AiCure LLC
• Apixio Holdings, LLC
• Insilico Medicine
• Enlitic, Inc.
• Sensely, Inc.
• SINEQUA Group

第16章 戦略的提言

第17章 調査会社について・免責事項