机构研究报告-医药生物行业市场前景及投资研究报告：AI制药大鹏一日同风起AI医疗

证券研究报告

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2025年02月22日大鹏一日同风起，AI医疗启新篇医疗AI专题报告（一）：制药篇行业研究

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专题报告医药生物投资评级：优于大市（维持）报告摘要◼

AI技术快速发展，医疗健康是AI技术最重要的应用领域。医疗健康产业正处于数字化转型与智能化升级的变革期，ARKInvest近期所发布的《BigIdeas2025》提到利用人工智能来“操作”数据将颠覆诊断、药物发现和治疗。医疗健康是AI技术最重要的应用领域，医疗保健板块人工智能解决方案的全球市场规模预计将由2022年的137亿美元增至2030年的1,553亿美元，CAGR为35.5%，是人工智能应用最大的领域，具备广阔前景及想象空间，中国医疗健康产业正迎来自身的“Deepseek时刻”。建议关注：1）AI+制药；2）AI+多组学；3）AI+精准诊断；4）AI+影像设备；5）AI+家用；6）AI+智慧医疗。◼

药物研发周期长、资金投入高、成功率低，“AI+”方案有望解决痛点。一款新药成功上市销售大约需要花费十年以上的时间，药物发现阶段从靶点到苗头化合物再到先导化合物优化过程，整体成功率为51%，临床研究阶段的整体成功率仅为12.9%。资金花费上，一款药物从研发到上市销售，平均需要投入8-23亿美元，上市后还要投入超过3亿美元。与传统药物研发对比，AI制药更具有优势：AI制药方法可以对数十亿个分子进行筛选，缩小实际需要合成和筛选的分子数量范围，在2-3年内仅需合成及测试数百个分子；可以定制生成数百个苗头分子，探索未知分子，提高药物研发的创新性；能够通过计算机模拟的方式减少需要实验室验证的分子数量，节约验证和测试时间。◼

AI研发的药物逐步进入临床阶段，且药物类型多样。尽管当前暂时没有利用AI制药技术研发的药物成功获批上市，但通过公开的数据库检索，2015年-2023年累计有75个分子应用AI制药技术开发并进入临床研究，2023年有67条管线处于临床研究阶段，其中45条管线处于临床I期研究，19条管线处于临床II期研究，2条管线处于临床III期阶段。对AI制药开发的分子类型统计发现，2023年AI技术在小分子药物的发现中应用较多，67项临床研究中22项为小分子药物发现、4项为抗体发现、6项为疫苗发现。◼

投资建议：关注AI制药领域进展及具备潜力的海内外前沿公司。以“AI+CRO”、“AI+Biotech”为典型的商业模式，AI制药涌现出了一批优秀的上市/非上市公司。除此之外，以赛诺菲、GSK、强生为代表的大药企亦在积极布局AI制药领域，一方面运用AI技术加强数据管理决策并深度融合至药物开发流程之中，一方面不断加强与AI制药专业公司合作，运用后者专业的技术平台，赋能药物发现和临床试验。建议关注AI制药领域进展及具备潜力的海内外前沿公司：晶泰控股-P、皓元医药、药石科技、药明康德、成都先导等。目录医疗健康是AI最大的应用领域AI为药物发现带来时间及效率变革国内外“AI+制药”企业梳理投资建议01020304全球人工智能解决方案市场处于快速发展阶段◼

全球人工智能解决方案市场快速发展。近年来，人工智能大模型在数据、算法和算力等关键要素的共同推动下，呈现爆发式增长，从自然语言处理逐步扩展到计算机视觉、科学计算等领域，增强了人工智能的泛化性、通用性，开启了人工智能发展新范式。在技术进步、有利的政府政策以及各行业需求增加的推动下，全球人工智能解决方案市场正在快速发展。全球人工智能解决方案市场规模由2018年的433亿美元增至2022年的1,395亿美元，CAGR为34.0%，并预计将由2023年的1,870亿美元进一步增长至2030年的14,142亿美元，CAGR为33.5%。中国人工智能解决方案市场规模由2018年的35亿美元增至2022年的139亿美元，CAGR为40.8%，并预计将由2023年的185亿美元进一步增至2030年的1,683亿美元，CAGR为37.0%。图：全球人工智能解决方案市场规模图：人工智能三要素人工智能三要素算力算法数据CPUGPU机器学习深度学习实验数据开源数据生成数据自然语言处理FPGA......公开信息数据其他资料：晶泰控股招股书，国信证券经济研究所整理资料：药智局，国信证券经济研究所整理4医疗保健板块是人工智能应用最大的领域◼

医疗保健板块是人工智能应用最大的领域。医疗保健板块人工智能解决方案的全球市场规模预计将由2022年的137亿美元增至2030年的1,553亿美元，CAGR为35.5%，是人工智能应用最大的领域。此外，农业板块人工智能解决方案的全球市场规模预计将由2022年的54亿美元增至2030年的560亿美元，CAGR为34.0%；美容及化妆品板块人工智能解决方案的全球市场规模预计将由2022年的27亿美元增至2030年的281亿美元，CAGR为34.0%；石化板块人工智能解决方案的全球市场规模预计将由2022年的14亿美元增至2030年的206亿美元，CAGR为39.8%；电池板块人工智能解决方案的全球市场规模预计将由2022年的38亿美元增至2030年的395亿美元，CAGR为33.8%；以及显示器板块人工智能解决方案的全球市场规模预计将由2022年的1亿美元增至2030年的13亿美元，CAGR为39.1%。表：医疗保健板块为人工智能的最大应用领域2022年预估市场规模2030年预计市场规模CAGR（2022-2030年）领域（亿美元）（亿美元）医疗保健板块人工智能解决方案农业板块人工智能解决方案美容及化妆品板块人工智能解决方案石化板块人工智能解决方案电池板块人工智能解决方案显示器板块人工智能解决方案1375427143811,5535602812063951335.5%34.0%34.0%39.8%33.8%39.1%资料：晶泰控股招股说明书，国信证券经济研究所整理5医疗保健板块是人工智能应用最大的领域◼

人工智能在医疗保健领域的应用场景广泛，能够为多个环节赋能。AI（Artificial

intelligence）在医疗领域应用潜力巨大，可以为生命科学研究、药械研发、医学影像、辅助诊断、健康管理等多个环节赋能，有助于提高医疗服务的效率和质量，改善患者的就医体验，并推动医疗行业向智慧医疗新时代发展。图：AI+医疗健康生态架构资料：人工智能医疗器械创新合作平台，国信证券经济研究所整理6目录医疗健康是AI最大的应用领域AI为药物发现带来时间及效率变革国内外“AI+制药”企业梳理投资建议01020304全球药品市场规模仍呈逐年上升趋势◼

全球药品市场规模仍呈逐年上升的趋势。随着全球经济的发展、人口总量的增长和社会老龄化的程度提高，对药品的需求呈现逐年上升的趋势，加之近几年大量药品进入收获期，陆续获批上市，全球药品市场规模在2023年约为1.7万亿美元，预计到2028年将会达到2.3万亿美元，年复合增长率为5%-8%。图：全球药品市场规模和增速资料：IQVIA，国信证券经济研究所整理

注：全球药品市场规模包括新冠疫苗和药品全球新药研发市场热度高涨◼

全球新药研发投入呈现上升的趋势。2022年全球药物研发投入达到2415亿美元，随着中小型药企的快速发展，研发投入持续增加，预计到2030年增长至3943亿美元，年复合增长率为6.3%。美国药物研发支出在全球占比较大，2022年占比约为42.6%，中国制药市场的研发支出占比13.5%，仍有较大的增长潜力，随着对药物创新需求的增加、政策的支持、资金和专家的流入，预计2030年中国药物研发开支将达到675亿美元，2022年-2030年期间年复合增长率约为9.5%。图：全球药物研发投入情况（2018-2030E）数据：弗若斯特沙利文分析，国信证券经济研究所整理药物研发周期长、投入高、成功率低◼

药物研发周期长、资金投入高、成功率低。全球新药研发如火如荼，整个研发过程需要经历创新靶点研究、药物发现、临床前研究、临床研究最终申报上市，一款新药成功上市销售大约需要花费十年以上的时间。在研发成功率方面，药物发现阶段从靶点到苗头化合物再到先导化合物优化过程，整体成功率为51%，临床研究阶段的整体成功率仅为12.9%，制约新药的研发上市。资金花费上，一款药物从研发到上市销售，平均需要投入8-23亿美元，药物上市图：药物研发不同阶段的成功率后还要投入超过3亿美元，花费巨大。图：药物研发过程的时间和资金投入情况数据：成都先导投资者交流资料，国信证券经济研究所整理数据：英矽智能招股书，国信证券经济研究所整理AI的发展推动其在医药领域的应用◼

AI技术的发展驱动其在医药领域的应用。AI经历近七十年的发展，逐步实现从理论技术到产业应用。生命科学和信息技术是两个发展迅速且较为前沿的领域，随着生物医药和人工智能领域多个里程碑事件发生，推动AI和医药研发相结合，AI制药的诞生也加速生物医药行业发展，为生命健康领域的发展提供动力。图：AI制药发展的时间线和里程碑事件数据：弗若斯特沙利文，国信证券经济研究所整理全球AI制药的市场快速扩张，AI技术布局药物研发全产业链图：AI在药物研发中的应用◼

AI技术参与药物研发的多个阶段。从靶点发现、虚拟筛选、蛋白质结构预测、ADMET预测到临床试验等多个研发阶段，AI技术均能参与其中，全面布局在药物研发的上、中、下游产业链。AIDD◼

AI制药行业市场规模快速增长。根据MedMarket

Insights预测，2023年全球AI制药行业的市场规模为12.93亿美元，预计到2031年将增长至85.02亿美元，2022-2031年复合增长率约为27.2%。制药流程新药发现AI应用模块AI模型靶点的发现和识别虚拟筛选图：全球AI制药行业的市场规模药物从头设计蛋白质结构预测知识图谱机器学习深度学习ADMET预测自然语言处理大语言模型新药开发临床阶段晶型预测逆合成预测临床试验数据：MedMarket

Insight，国信证券经济研究所整理数据：智药局，国信证券经济研究所整理AI技术深度参与药物研发全产业链数据：智药局，国信证券经济研究所整理AI制药给生物医药领域带来极大的突破◼

与传统药物研发对比，在研发时间和效率上，AI制药图：AI制药在药物发现中的时间和效率优势更具有优势：①

传统的药物研发需要4-6年的时间合成以及测试约5000个候选分子；AI制药方法则可以对数十亿个分子进行筛选，缩小实际需要合成和筛选的分子数量范围，在2-3年内仅需合成及测试数百个分子。②

传统筛选方式仅针对有限的分子库对特定的靶点进行分子筛选，而AI制药可以定制生成数百个苗头分子，探索未知分子，提高药物研发的创新性。③

传统人工方法需要在实验室通过反复实验进行验证和优化，AI制药能够通过计算机模拟的方式减少需要实验室验证的分子数量，节约验证和测试时间。数据：晶泰科技招股书，国信证券经济研究所整理AI研发的药物逐步进入临床阶段◼

AI制药的发展十分迅猛，依靠AI技术开发的药物研发进展备受关注。通过公开的数据库检索，2015年-2023年累计有75个分子应用AI制药技术开发并进入临床研究，2023年有67条管线处于临床研究阶段，其中45条管线处于临床I期研究，19条管线处于临床II期研究，2条管线处于临床III期阶段。对AI制药开发的分子类型统计发现，2023年AI技术在小分子药物的发现中应用较多，67项临床研究中22项为小分子药物发现、4项为抗体发现、6项为疫苗发现，市场上暂时没有利用AI制药技术研发的药物成功获批上市。图：AI制药开发药物的临床进展图：AI制药开发药物的类型数据：Kp

Jayatunga

M,Ayers

M,BruensL,Jayanth

D,Meier

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areAI-数据：Kp

Jayatunga

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M,BruensL,JayanthD,Meier

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areAI-discovereddrugsin

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20242024

Jun;29(6):104009，国信证券经济研究所整理Jun;29(6):104009，国信证券经济研究所整理目录医疗健康是AI最大的应用领域AI为药物发现带来时间及效率变革国内外“AI+制药”企业梳理投资建议01020304全球AI制药公司梳理表：全球AI制药公司梳理市值（亿元）PEPSPE股票代码股票简称主营业务AI赋能(TTM)

(TTM)24E25E26E公司是一家以量子物理、人工智能和机器人技术驱动的创新型研发平台公司，通过整合量子物理、人工智

AI+虚拟筛选、AI+冷冻电镜、AI+自动化平能、高性能云计算及标准化和自动化湿实验室能力，

台。形成了一个闭环的综合技术平台。2228.HK晶泰控股-P283-138.8---通过自研技术、战略合作与生态整合，构公司是一家全球领先的医药研发服务企业，其主要业务涵盖化学业务、生物学业务以及高端治疗CTDMO业务。建了AI驱动的研发能力，除了自建药物发现平台外，还与英矽智能等AI制药公司合作，开发针对难成药靶点的AI生成分子。603259.SH688222.SH300725.SZ药明康德成都先导药石科技18467323.1138.147.44.817.15.319.2144.543.017.1117.336.215.192.330.1公司是一家CRO企业，聚焦小分子及核酸药物的发现和优化，搭建大容量的DEL库技术平台，并拓展FBDD/SBDD、STO、TPD平台。结合AI和自动化技术，搭建“DEL+AI+自动化”一体化平台。公司主要从事生物医药中小分子药物研发产业链上从药物分子砌块设计、研发、工艺优化到商业化生产所有涉及化学的业务。同时,公司的主营业务还包括技术服务。83利用AI技术搭建药物发现和优化平台。公司是一家专注于小分子药物研发服务与产业化应用的平台型高新技术企业，主要业务包括小分子药物发

运用AI技术助力药物发现，同时与多家AI制现领域的分子砌块和工具化合物的研发，以及小分子

药公司达成战略合作。药物原料药、中间体的工艺开发和生产技术改进。688131.SH皓元医药9361.24.452.538.127.4公司是一家领先的分子科学软件和药物发现技术公司，致力于通过其创新的计算平台加速新药的研发过程。公司结合了物理模拟、人工智能（AI）

和数据驱动的方法，为制药、生物技术和材料科学领域的客户提供高效、精准的解决方案。AI技术领先企业，为全球多家公司提供AI技术或软件服务。SDGRUSEquityRXRXUSEquity薛定谔1740--9.0------公司是一家致力于药物发现和开发的生物技术公司，通过结合大规模自动化实验、人工智能（AI）

和数据

搭建AI+自动化平台，专注新药研发领域。科学，重新定义药物研发的方式。Recursion40.0数据：Wind，Bloomberg，各公司官网，国信证券经济研究所整理

注：总市值以2025/2/20计算；美股市值以美元计算，其他公司市值以人民币计算；

PE和PS为Wind、Bloomberg一致预测Schrodinger：“物理+AI”的计算平台赋能药物研发◼

薛定谔（Schrodinger）：公司是一家专注于计算药物研发的公司，其核心业务是开发和应用先进的计算方法，为制药公司提供以物理和机器学习为基础的软件服务，主要应用场景为化合物筛选。公司搭建的AI技术平台基于物理的计算，集成了用于预测建模、数据分析和协作的差异化解决方案，以实现对化学空间的快速探索。◼

公司业务分为软件和药物发现。软件业务专注于将软件销售给生命科学行业的药物发现以及材料科学行业的客户。药物发现业务专注于从各种临床前和临床项目中产生收入，目前与多家跨国公司在肿瘤学、代谢、自免等多个领域进行药物研发合作。图：Schrodinger的计算平台赋能多项业务资料：Schrodinger官网，国信证券经济研究所整理18Recursion：Recursion

OS系统助力药物发现◼

Recursion：公司创立于2013年，致力于通过整合生物学、化学、计算机科学与人工智能等领域的新技术来发现包括癌症、免疫学和传染病等各种适应症的潜在药物。公司的递归操作系统创建了一个闭环系统，将专有的内部数据生成和先进的计算工具相结合，以产生新的见解，以启动或加速治疗计划。公司在

Recursion

OS

中构建了专有软件应用程序和

AI/ML

模型，可以预测和导航超过

7

万亿种生物和化学关系。通过不断的迭代，在Recursion

OS系统内创造一个良性循环的学习，并在发现和临床前开发的每个阶段推进计划。◼

公司与

Google

Cloud

建立了广泛的合作，以利用

Google

Cloud

的技术来支持药物发现平台，包括探索生成式

AI

功能（包括

Gemini

模型）以支持

RecursionOS，使用

BigQuery

改进搜索和访问，并帮助扩展计算资源。图：Recursion

OS系统资料：Recursion官网，国信证券经济研究所整理19晶泰控股：智能自动化解决方案助力新药研发◼

晶泰控股：公司是一家以量子物理、人工智能和机器人技术驱动的创新型研发平台公司，拥有全球领先的技术平台，包括基于量子物理的计算、人工智能赋能的药物与材料科学研发平台，以及自动化实验室技术，整合了量子物理、人工智能、高性能云计算及标准化和自动化湿实验室能力，形成了一个闭环的综合技术平台。这种多技术融合的平台能够提供从靶点发现到药物设计的全流程服务，满足客户多样化的需求。公司计划通过扩大药物发现解决方案、发展抗体药物发现业务、拓展新模态和业务场景、推进智能自动化业务以及全球拓展等策略，进一步提升市场竞争力。图：晶泰控股结合干实验室及湿实验室能力的闭环综合技术平台的结构资料：晶泰控股招股说明书，国信证券经济研究所整理20英矽智能：AI平台助力新药研发◼

英矽智能：公司是一家全球领先的AI驱动的临床阶段生物医药科技公司。其主要业务包括管线药物开发、药物发现服务以及软件解决方案服务。公司通过其自主研发的Pharma.AI平台，利用深度生成模型、强化学习和转换模型等先进机器学习技术，加速新药的发现与开发。Pharma.AI平台能够横跨生物学、化学和临床医学领域，识别全新靶点并生成具有特定属性的分子结构，已助力公司提名多款临床前候选化合物并推进到临床阶段。例如，其抗特发性肺纤维化药物ISM001-055已进入临床II期试验，这标志着全球首款由生成式AI完成新颖靶点发现和分子设计的候选药物进入临床阶段。此外，英矽智能还计划将AI技术应用于再生农业和可持续化学等领域。图：英矽智能Pharma.AI平台◼

在商业模式上，英矽智能兼具AI+SaaS、AI+Biotech和AI+CRO三种模式。公司通过与全球头部药企建立多元化深度合作，如与赛诺菲、复星医药等签订合作大单，推动药物发现和开发。2024年，英矽智能还与意大利美纳里尼集团达成5.5亿美元的肿瘤候选药物授权合作。资料：英矽智能官网，国信证券经济研究所整理21药明康德：CXO龙头前瞻布局AI制药◼

药明康德：公司是一家全球领先的医药研发服务企业，其主要业务涵盖化学业务（包括小分子药物发现、工艺研发和生产）、测试业务（实验室分析及测试、临床CRO及SMO）、生物学业务以及高端治疗CTDMO业务。在AI领域，药明康德通过自研技术、战略合作与生态整合，构建了AI驱动的研发能力，除了自建药物发现平台外，还与英矽智能等AI制药公司合作，开发针对难成药靶点的AI生成分子。同时，公司通过投资孵化AI初创公司，布局AI创新生态，推动AI对新药研发的持续赋能。图：药明康德持续建设创新前沿技术资料：药明康德官网，国信证券经济研究所整理22成都先导：“DEL+AI+自动化”平台搭建，提升药物早期研发能力图：成都先导“AI+自动化”高效化合物优化平台◼

成都先导：公司是国内新药研发CRO领域的领先

企

业

，

主

要

聚

焦

于

DNA

编

码

库

（

DNAEncoded

Library，DEL）的构建，目前成功搭建DEL、FBDD/SBDD、STO、TPD四大核心技术平台。同时，公司结合AI技术，积极搭建“DEL+AI+自动化”新型平台，利用DEL平台“海量信息制造”能力、AI平台“海量信息处理”的优势，进一步拓展筛选分子的化学空间，提高研发效率，加速优化过程，该平台截至2024年三季度已经完成首轮“设计-合成-测试-分析”（DMTA）循环迭代资料：成都先导投资者交流材料，国信证券经济研究所整理◼

公司基于丰富DEL分子库，联合企业、高校和研发机构等达成多项战略合作。2021年，公司与腾讯AI

Lab合作，共同设计开发出一款分子骨架跃迁算法（GraphGMVAE）；2023年，公司与结构基因组学联盟（Structural

Genomics

Consortium，简称“SGC”）建立合作伙伴关系，运用平台的产品OpenDEL针对SGC关注的新靶点进行筛选并以适合ML（机器学习）的格式发布在公开平台，将研究成果在全球范围展示和交流。2025年，公司与北京大学成都前沿交叉生物技术研究院、北京水木分子生物科技有限公司、北京英飞智药科技有限公司、嘉华药锐科技(北京)有限公司以及苏州沃臻生物科学有限公司签署战略合作框架协议，进一步加强AI方面能力的建设。23药石科技：开发基于超大成药化学空间的AI药物发现技术平台图：AI对药石科技的赋能◼

药石科技：公司主要从事生物医药中小分子药物研发产业链上从药物分子砌块设计、研发、工艺优化到商业化生产的业务及其相关技术服务。公司从结构多样性、新颖性、成药性三个关键要素着手，持续优化提高基于药物分子砌块的三大核心小分子化合物库：结构多样化碎片分子库

(Fragment

Library)、DNA编码化合物库

(DEL)、超大容量特色虚拟化合物库

(Mega-Virtual

Library)，同时重点开发建设了独特的基于超大成药化学空间的人工智能药物发现技术平台。另外公司还开发了具有优越成药性的超大虚拟动态化合物库，库容超过700亿。资料：药石科技，国信证券经济研究所整理24皓元医药：拥有海量化合物数据，AI技术加速新药研发◼

皓元医药：公司主要从事分子砌块和工具化合物的研发和销售，中间体、原料药CDMO服务。公司构建了180多种集成化化合物库，借助AI技术，强化新颖产品的设计以及新合成方法的开发。皓元医药已与多家AI制药企业形成战略合作，包括德睿智药和英矽智能等，共同推进AI技术在新药研发中的应用。通过AI模式突破传统药物研发的技术壁垒，重点聚焦于化合物合成路线预测、分子筛选效率提升等环节。例如，公司正在加速构建一站式化合物合成路线预测和推荐平台的数字化进程，以优化药物分子设计与筛选流程，助力新药研发突破技术壁垒。图：皓元医药CRDMO服务平台资料：皓元医药，国信证券经济研究所整理25目录医疗健康是AI最大的应用领域AI为药物发现带来时间及效率变革国内外“AI+制药”企业梳理投资建议01020304相关公司估值表表：AI制药相关公司估值表营业收入（亿元）归母净利润（亿元）24E

25E

26E-15.23

-2.32PS25EPE市值(亿元）公司代码公司简称24E2.7525E26E24E26E24E25E26E2228.HK603259.SH688222.SH300725.SZ688131.SH晶泰控股-P

2834.40103.064.44.2药明康德成都先导药石科技184673392.70

439.59

492.97

94.43

107.67

122.83

4.73.710.24.219.517.115.04.475.567.100.501.930.632.300.832.7616.25.113.14.7145.1

115.2

87.443.0

36.2

30.18316.2417.67

19.80皓元医药

9322.62

27.69

33.83

1.78

2.45

3.41

4.13.42.8

52.5

38.1

27.4数据：Wind，国信证券经济研究所整理

注：市值以2025/2/20计算；各公司货币类型以人民币计算；除药明康德和成都先导外，其他均为Wind一致预测报告摘要◼

AI技术快速发展，医疗健康是AI技术最重要的应用领域。医疗健康产业正处于数字化转型与智能化升级的变革期，AR